Хонингование как способ отделочной обработки зубчатых колес

Сапаров Ф.А., Польченко В.В.
Донецкий национальный технический университет


Электронная библиотека

      Процесс абразивного хонингования закаленных зубчатых колес предназначен для улучшения микро геометрии боковых поверхностей зубьев, удаления с рабочих поверхностей забоин, заусениц, и следов окалины, а также исправления небольших погрешностей параметров зубчатых венцов, вызванных термообработкой.

      В процессе зубохонингования чистота боковых поверхностей зубьев повышается на один – три класса, улучшается контактно-шумовая характеристика зубчатых колес, уменьшается шероховатость поверхности зубьев шевингованых и шлифованных зубчатых колес, повышается контактная прочность зубьев, увеличивается производительность зубообработки благодаря повышению режимов предварительной обработки с последующим зубохонингованием. При зубохонинговании снимается незначительный припуск с поверхности зубьев (0,01-0,2мм), что дает возможность обрабатывать зубчатые колеса из цементированной стали без снижения их износостойкости.

      Инструментом при зубохонинговании является абразивный зубчатый хон, который представляет собой цилиндрическое зубчатое колесо, прямозубый или косозубый венец которого содержит (в качестве режущих элементов) зерна абразивного материала. Абразивный зубчатый хон состоит из металлической ступицы и абразивного венца. Хонингование прямозубых колес производится косозубыми хонами, косозубых колес – прямозубыми хонами

      Наибольшее распространение в промышленности получили хоны, зубчатые венцы которых состоят из абразивного порошка (электрокорунда нормального зернистостью 32-4, электрокорунда белого зернистостью М28-М14, карбида кремния черного и зеленого зернистостью 32-М14, монокорунда зернистостью 2-8) и связки – эпоксидных смол. В качестве связки применяют также фенольноформальдегидные термореактивные смолы марки НР-30 с большим (до 30%) содержанием каучука и другие эластичные массы (полиуэритановые смолы и т.д.) В качестве наполнителя для придания зубьям хона достаточной прочности, иногда используют пресс-композиции со стекловолокном.

      

      Твердость хонов зернистостью 5 и крупнее должна быть в пределах СТ5-Т2. Хоны зернистостью 4 и менее должны иметь твердость СТ1-СТ2. Применяют два способа зубохонингования – одностороннее и двухстороннее. При зубохонинговании по первому способу обработка производится с окружным (тангенциальном) нагружением, в однопрофильном нагружении хона и колеса, с боковым зазором (обычно 0.1-0.2 мм) между несопряженными сторонами зубьев. Обработка каждой из сторон зубьев производится попеременно (с реверсированием вращения хона и колеса) при постоянном межосевом расстоянием. Необходимое для осуществления резания окружное давление создается механическим, гидравлическим или электромагнитным тормозом, соединенного с оправкой обрабатываемого колеса (реже – зубчатого хона). Тормозное усилие находится в пределах 50-150Н. Метод одностороннего хонингования применяется для уменьшения шероховатости поверхности, снятия забоин и заусениц с рабочих поверхностей зубьев и уменьшения шума зубчатой передачи. Этим методом достигается незначительно исправление погрешностей геометрических параметров зубчатых колес.

      Двустороннее зубохонингование позволяет, помимо перечисленном в предыдущем способе, исправлять небольшие погрешности профиля и направления зубьев, измерительного межцентрового расстояния и радиального биения зубчатого венца.При двустороннем зубохонинговании обработка производится с радиальным нагружением, в беззазорном (плотном) двухпрофильном нежестком зацеплении хона и колеса. Необходимый для зубохонинговании радиальный прижим создается с помощью пневматического, гидравлического или пружинного устройства, грузами и другими способами. Конструкции зубохонинговальных станков предусматривают возможность плавного регулирования радиальной силы прижима Ррад в пределах 10-400 Н. Величина снимаемого слоя зависит от величины радиальной силы, оптимальной величиной которой считают 150-200Н. Производительность зубохонингования зависит от характеристики применяемого инструмента, скорости относительного скольжения профилей сопряженных зубьев хона и колеса и удельного давления на площадках их контакта. До полного износа, в зависимости от размеров колес и характеристики инструмента, абразивный хон обрабатывает 500-2000 деталей. Износ зубьев хона по толщине допускается в пределах 1-1.5 мм при хонинговании в двух профильном зацеплении. При хонинговании в однопрофильном зацеплении допускаемое утонение зубьев определяется прочностью материала связки. Изношенный в процессе обработки абразивный зубчатый хон несколько раз восстанавливают путем шлифования по наружному диаметру по мере углубления дна впадины между зубьями.

      Шероховатость обработанных поверхностей зубьев после абразивного хонингования улучшается на один – два класса. Микрогеометрия поверхности зубьев в основном зависит от зернистости применяемого абразивного материала и числа продольных ходов. При зернистости абразива 10-16 достигается 6-7-й класс чистоты обработанной поверхности, при зернистости абразива 10-16 достигается 6-7 класс чистоты обработанной поверхности, при зернистости 6-8 – соответственно 8-9-й класс. При двух – четырех продольных хода шероховатость поверхности улучшается на один-два класса, при четырех-шести хода – два-три класса.

Литература

  1. «Производство зубчатых колес»/.Б.А.Тайца, С.Н. Калашникова, А.С. Калашников, Г.И. Коган - Москва Издательство. 1990 – 464 стр.

  2. «Изготовления зубчатых колес»/Калашников С.Н Москва Издательство 1980-450 стр.

  3. «Физико-технологические основы методов обработки»/ Бабичева А.П, Учебные пособия. ДГТУ 2003 – 424стр.


Электронная библиотека