Режимы зубошлифования

Типы и размеры шлифовальных кругов выбирают в зависимости от вида оборудования и размеров шлифу­емого колеса. Для шлифования стальных зубчатых колес твердостью 46,0 HRC3 применяют шлифовальные круги с зерном из электрокорунда белого 23А, 24А, 25А: тарельчатые типа 1Т, ЗТ твердостью СТ2 и зернистостью 25—16; плоские типа 4П твердостью СТ2—С1 и зер­нистостью 25—12; конусные типа 2П твердостью СМ2, зернистостью 25—16; типа ПП твердостью СМ2, зер-

нистостью 25—12 (для получения абразивного червяка); профилированные односторонние типа 2П и ЗП твер­достью СМ2, зернистостью 25—16 и шириной круга, при­мерно равной четырем модулям обрабатываемого колеса. Связка кругов чаще всего керамическая, так как обеспечивает не только хорошие режущие свойства и стойкость кругов, но и позволяет легко править круги методом точения алмазными инструментами и нака­тыванием стальными накатниками. Увеличение зер­нистости кругов увеличивает шероховатость поверх­ности, но снижает вероятность получения прижогов. Снижению прижогов способствует уменьшение твер­дости кругов. Круги с уменьшенной твердостью при­меняют на станках, имеющих автоматические устрой­ства для компенсации износа круга. Правкой восста­навливают режущие свойства шлифовального круга и форму его рабочей поверхности. Необходимость правки устанавливают в зависимости от искажения гео­метрии обрабатываемого профиля, увеличения шеро­ховатости поверхности, появления прижогов и следов дробления. О необходимости правки свидетельствует также возникновение металлического блеска «заса­ливания» рабочей поверхности круга, возникающего в результате налипания частиц шлифуемого материала на поверхность круга. Засаливание чаще всего возни­кает при уменьшенной зернистости и завышенной твер­дости круга.

Круги плоской и тарельчатой формы правят алмаз­ными карандашами при помощи механизмов, имеющих прямолинейное перемещение. Кругами плоской и тарель­чатой формы шлифуют только эвольвентный профиль, дно впадины такими кругами шлифовать нельзя. Цель правки таких кругов — обеспечить плоскостность их рабочей поверхности при условии сохранения неизмен­ным расположения этой поверхности относительно заго­товки. Этого достигают тем, что подачу на правку осуществляют за счет перемещения круга, в то же время траектория движения вершины алмаза не изменяет своего расположения относительно шлифуемого колеса.

На станках, работающих по методу копирования, круги правят по шаблону. Профиль круга, получаемый в результате правки, обеспечивает шлифование эволь — вентных участков зуба и дна впадины между зубьями. Шлифование дна впадины можно осуществить также на станках, работающих коническими кругами и исполь­зующих в качестве механизма обкатки червячную дели-

тельную пару. На таких станках можно применять три вида правки (рис. 2.18): 1) прямолинейное движение А алмаза / относительно шлифовального круга 2; 2) кача — тельное движение Б вершины алмаза относительно оси, перпендикулярной к оси вращения круга; при помощи такого типа механизмов периферию круга правят по дуге, сопряженной с прямолинейными боковыми сто­ронами круга; 3) сложное движение вершины алмаза, включающее движения Л и Б, в результате которого периферия круга очерчивается прямолинейным участком и двумя дугами, сопряженными с боковыми участками профиля.

Схемы движения алмазодержателя при правке пери­ферии круга конической формы показаны на рис. 2.18. При правке шлифовальных кругов плоской, тарельчатой и конической формы на зубошлифовальных станках, работающих по методу обкатки, применяют алмазные карандаши типа 01 и 04 [ГОСТ 607—80 (СТ СЭВ 681—77)], имеющие массу алмазного зерна в пределах 0,20—0,50 и 0,31—0,50. Фасонные круги на станках, работающих по методу копирования, правят алмазами в оправках (ГОСТ 22908—78). На станках, работающих абразивным червяком, используют, кроме того, алмаз­ные резцы, алмазные ролики и правку вращающимся стальным накатником.

Режимы зубошлифования. Основными элементами режимов резания при зубошлифовании является ско­рость вращения круга, подача на глубину, продольная подача, число ходов обкатки или подача обкатки.

Скорость вращения круга большинства зубошлифо­вальных станков находится в пределах 25—35 м/с. Это оп­тимальная скорость при работе кругами из электроко­рунда на керамических связках. Применение больших ско­ростей снижает износ круга и высоту шероховатости шлифованных поверхностей, но повышает возможность
появления прижогов, следов дробления, требует улуч­шения охлаждения рабочей зоны. С уменьшением ско­рости резания возрастает износ шлифовальных кругов, для восстановления заданной формы кругов их прихо­дится чаще править, производительность шлифования снижается. Подачу на глубину выбирают в зависимости

Таблица 2.2 Режимы шлифования зубьев А. Черновая подача на глубину 2 2 Подача на глубину (мм) при шлифовании зубьев кругами 5 профилирован- о % тарельчатыми коническими плоскими ными До 4 0,04—0,08 0,05—0,10 0,02—0,03 0,04—0,10 4—8 0,05—0,10 0,05—0,12 0,03—0,035 0,05—0,15 Св. 8 0,05—0,12 0,05—0,15 0,03—0,05 0,05—0,20

Б. Режимы шлифования тарельчатыми кругами на станках с быстрыми движениями обкатки и медленной продольной подачей Модуль, мм Число ходов обкатки в минуту при обработке колес диаметром, мм До-30 30—50 50—100 100—150 150—200 200—300 Св. 300 До 3 4 5 4 8 300 240 240 220 240 220 200 180 180 220 220 200 180 130 220 200 180 160 130 220 200 180 130 130 200 180 160 130 130 Модуль, мм Продольная подача (мм/ход) при параметрах шероховатости поверхности, мкм «„>1,25 «„<1,25 черновое чистовое черновое чистовое До 3 4 5 4 8 3,7—4,7 1,3 3.7—4,7 1,1

Продолжение табл. 2.2

В. Режимы шлифования коническими кругами иа станках с медленными движениями обкатки и быстрой продольной подачей Модуль, мм Про­ доль­ ная подача, м/мии Подача обкатки (мм/ход) при обработке колес с числом зубьев 10 20 30 40 50 70 100 и св. 1 0,20 0,30 0,65 0,75 0,95 1,20 1.43 4 0,25 0,45 0,75 0,95 1,15 1,45 1,80 6 11 — 18 0,30 0,65 0,95 1,15 1,35 1,70 2,10 8 0,45 0,75 1,10 1,35 1,60 1,95 2,35 10 0,55 0,90 1,25 1,55 1,90 2,20 2,60 12 0,70 1,20 1,60 2,00 2,30 2,55 3,40 16 10—20 0,80 1,40 1,85 2,30 2,65 3,00 3,80 20 0,90 1,55 2,10 2,65 2,95 3,30 4,20

от формы шлифовального круга и модуля шлифуемого колеса. Рекомендуемые значения подачи на глубину при черновых ходах приведены в табл. 2.2, А. Первые черновые ходы выполняют с наибольшей, а последние — с наименьшей подачей. Завершающий черновой ход про­водят с подачей 0,03—0,04 мм. Чистовые ходы при работе по методу обкатки тарельчатыми, плоскими и коническими кругами выполняют с подачей 0,01—0,02 мм, а при работе по методу копирования профилированными кругами с подачей 0,01—0,03 мм. Для станков, рабо­тающих по методу обкатки, подачу на глубину задают по нормали к профилю зуба, а для станков, работающих по методу копирования — в радиальном направлении.

На станках с быстрыми движениями обкатки и мед­ленной продольной подачей (отечественные станки моде­лей 5851, 5852, 5853, станки фирмы «Мааг» с горизон­тальной осью изделия, работающие тарельчатыми кру­гами и использующие для привода движений обкатки цилиндрический обкатной барабан со стальными лен­тами) задают число ходов обкатки в минуту и продоль­ную подачу шлифовального круга — в миллиметрах. Число ходов обкатки настраивают в зависимости от модуля шлифуемого колеса и числа зубьев в пределах 300—130 ходов в минуту, уменьшая это число с увели­чением модуля колеса и его диаметра. Продольную подачу выбирают при черновых проходах в пределах 3,7—4,7 мм/ход. При чистовых проходах продольную подачу настраивают с учетом требований к шерохова­тости поверхности. При параметре Ra^> 1,25 мкм при­нимают продольную подачу 1,3 мм/ход, а при /?„< 1,25— 1,1 мм/ход. Рекомендации по выбору числа ходов об­катки в минуту при работе тарельчатыми кругами на станках с быстрыми движениями обкатки приведены в табл. 2.2, Б. Примерно такая же скорость обкатки принимается при работе плоскими кругами без продоль­ной подачи на станках моделей 5891, 5892, 5893 с при­водом движений обкатки от эвольвентного кулачка.

На станках, имеющих медленные движения обкатки и быструю продольную подачу (отечественные станки моделей 5831, 584М, 5841, 5842, 5844, станки фирмы «Найлс», работающие коническими кругами и исполь­зующие для привода движений обкатки червячную дели­тельную пару), задают скорость продольной подачи в пределах 10—20 м/мин и подачу обкатки в пределах 0,1—5,0 мм/ход. Подачу обкатки выбирают в зави­симости от модуля и числа зубьев колеса. Подачу увеличивают с увеличением модуля и числа зубьев от 0,2 (т = 2 мм; г— 10) до 4,2 мм/ход (/и=20 мм; z= 100). Рекомендации по выбору режимов обработки кони­ческими кругами на станках с медленными движениями обкатки приведены в табл. 2.2,В. При работе профилиро­ванными кругами наряду с подачей на глубину (ради­альной подачей) задают продольную подачу в м/мин. Ее принимают в пределах 8—-10 м/мин при черновом шлифовании и в пределах 4—5 м/мин при чистовом шли­фовании. При шлифовании зубьев колес червячным абразивным кругом скорость вращения колеса кинемати­чески связана со скоростью вращения круга и определя­ется величиной модуля шлифуемого колеса. Обработку шестерен ведут в два перехода. Для обеспечения высо­кой производительности предварительного шлифования радиальную подачу принимают равной $рад=0,06 -=-0,08 мм, продольную подачу Snp= 1,4-г-1,8 мм на 1 оборот колеса. Для достижения наименьшей шероховатости поверхности, минимальной глубины дефектного слоя и высокой точ­ности при чистовых проходах применяют радиальную подачу порядка 0,01 мм, продольную подачу 0,3 4-0,5 мм на 1 оборот колеса.

Применение СОЖ при зубошлифовании обеспе­чивает отвод теплоты, образующейся в зоне резания, позволяет повысить производительность обработки, улуч­шить механические свойства поверхностного слоя, пре­дотвратить появление прижогов. Наилучшие результаты дает применение СОЖ на масляной основе. Исполь­зование таких СОЖ позволяет уменьшить шерохо­

ватость поверхности, снизить мощность шлифования. В то же время СОЖ на масляной основе обеспечивают отсутствие коррозии станка и благодаря смазочным свойствам хорошую работоспособность его узлов, нахо­дящихся вблизи зоны резания. Неплохие результаты могут быть получены и при использовании жидкостей на водной основе со специальными присадками.