3.09.2020

Шестерни и зубчатые колеса — элементы всевозможных механизмов, которые активно применяются в наши дни. Их геометрические особенности позволяют обеспечить максимально надежное зацепление, необходимое для передачи усилия. Технология изготовления зубчатых колес и шестерен имеет массу особенностей и требует применения различного оборудования. В данной статье мы рассмотрим особенности конструкции таких изделий и специфику их изготовления.

 

Способы изготовления зубчатых колес

Существует несколько основных способов, применяемых для изготовления зубчатых колес. Технология изготовления шестерни предусматривает получение заготовок для них методом литья, ковки или резания. Технологический процесс относительно трудоемкий, ведь предстоит получить рабочую поверхность сложной формы с заданными геометрическими параметрами. Нарезание косозубых колес выполняется двумя основными технологиями:

  1. Метод копирования. Включает в себя фрезерование, в процессе которого профиль зуба формируется при помощи концевых, модульных или дисковых фрез. После этого заготовку поворачивают на один зуб. При этом форма инструмента полностью повторяет форму впадины.
  2. Метод обкатки. Данная технология изготовления зубчатых колес встречается чаще. Механическая обработка предусматривает имитацию зацепления зубчатой пары. Одним из элементов выступает червячная фреза. Инструмент изготовлен из металла повышенной прочности.

Подходящий метод выбирается в зависимости от итогового результата, которого нужно добиться.

 

Подготовка чертежей

Процесс изготовления зубчатых колес на заказ начинается с процедуры подготовки чертежей. Это позволяет упростить данный процесс, повысить точность итогового изделия. При этом указывается такая информация:

  • Модуль.
  • Размер шпонки.
  • Диаметр посадочного отверстия.
  • Внутренний и наружный диаметр.
  • Угол расположения зуба по отношению к оси вращения.

Технологические задачи при изготовлении зубчатых колес могут значительно отличаться. При этом ключевыми особенностями считаются:

  1. Точность формы. Посадочное отверстие должно быть строго расположено в центре изделия.
  2. Точность взаимного расположения. Важно, чтобы зубья и другие элементы правильно располагались по отношению друг к другу. При нарушении геометрии возможно появление эффекта биения и прочие проблемы.
  3. Твердость рабочей поверхности. Шестерни должны быть изготовлены из стойких к износу материалов. Для повышения твердости используется метод термической обработки. Оптимальный параметр — HRC 45…60 при глубине цементации 1-2 мм.
  4. Выбор подходящего материала. Все зависит от сферы использования шестерни. Чаще всего используют легированную и углеродистую сталь, а также пластмассу. Иногда применяют чугун. В любом случае структура материала должна быть однородной.

Все эти параметры определяются на этапе формирования технологической карты.

 

Технологический процесс изготовления зубчатых колес и шестерен

Процесс производства зубчатых колес и шестерен на современных производствах по максимуму автоматизирован и отличается такими особенностями:

  1. Вначале следует определиться с ключевыми параметрами готового изделия. Среди них нужно выделить модуль, число зубьев, степень точности размеров.
  2. Далее выполняется подготовка заготовки к дальнейшей работе. Преимущественно проводится процедура штамповки. Для этого активно применяют горизонтально-ковочную машину.
  3. Выполняется нормализация, которая позволяет повысить эксплуатационные параметры будущей шестерни. Кроме этого, данный метод термообработки служит для снижения напряжения внутри материала.
  4. Чтобы получить заготовку с нужными геометрическими параметрами используют её обработку на токарно-винторезном станке. Выполняется точение поверхности и расточка фасок.
  5. После завершения механической обработки повторно проводится нормализация.
  6. Затем нужно подвергнуть заготовку зубофрезерной обработке. Чаще всего используют различные полуавтоматические установки.
  7. Далее технология изготовления шестерни предусматривает слесарную обработку. Если партия небольшая, допустим ручной метод. В противном случае целесообразно использовать полуавтоматические станки.
  8. После того как были получены зубья, нужно провести термообработку. Активно задействуется установка ТВЧ. При помощи подобной закалки в значительной степени повышается износостойкость и твердость поверхности шестерни.
  9. Чтобы получить поверхность нужного качества, её шлифуют. Для этого используется широкий спектр оборудования.
  10. Также нужно отметить, что пластиковые шестерни делают с использованием всего лишь одного станка.

Процесс изготовления зубчатых колес и шестерен достаточно простой. При этом чтобы получить качественную деталь, нужно строго соблюдать процедуру производства. В таком случае изделие получится надежным и долговечным.

Поделиться ссылкой

METEXPORT - Мы открытая компания с высококвалифицированными специалистами!

Визуализированная 3D модель каждой вашей детали!

заказать 3D модель