Особенности технологии изготовления червячных передач с исходным контуром большой кривизны

Основные трудности при изготовлении червячных передач с исходными контурами большой кривизны, к которым относятся передачи типа ТТ, передачи с замкнутыми линиями контакта (ЗЛК) и др., связаны с большим перепадом углов профиля исходного контура рабочего и производящего червяков, а для передач с ЗЛК - также с переменной кривизной профилей. Изменение углов профиля на одной стороне витка практически от 6° до 70° не позволяет использовать для правки шлифовальных кругов на червячно-шлифовальной и затыло- вочной операциях штатные копирные и обкаточные приспособления, входящие в комплектацию станков. Поэтому необходимо проектировать и изготавливать специальные приспособления для профилирования шлифовальных кругов.

Технологического и метрологического оснащения требуют не только финишные операции обработки боковых поверхностей зубьев чистовой червячной фрезы и витков червяка, но и предшествующие технологические операции, на которых формируются активные поверхности червяка и колеса

Поэтому в процессе подготовки производства таких червячных передач необходимо спроектировать и изготовить целый ряд специальных режущих и контрольных инструментов, непосредственно связанных с изготовлением червяков и червячных фрез:

• 1. Фасонные резцы для предварительного затылования боковых поверхностей зубьев червячной фрезы.
• 2. Шаблоны и контршаблоны для контроля профиля этих резцов.
• 3. Накатники для правки шлифовальных кругов при затыловании фрезы и при шлифовании витков червяка.
• 4. Шаблоны и контршаблоны для контроля этих накатников.
• 5. Шаблоны и контршаблоны для контроля профиля червяка.
• 6. Шаблоны и контршаблоны для контроля профилей затылованных поверхностей зубьев черновой и чистовой червячных фрез.
• 7. Червячная фреза (или резец-летучка) для предварительной обработки впадин червячного колеса.

Для обеспечения технологичности операций затылования зубьев фрезы и шлифования витков червяка, а также определенности базирования шаблонов поверхность вершин зубьев фрезы и витков червяка выполняют цилиндрической, ограничивая рабочий профиль червячной фрезы максимальным углом а _т = 72°...75°, а профиль червяка, соответственно, углом <х_т= 70°. При этом ширина цилиндрической ленточки по наружному цилиндру получается равной (0,26...0,3)ш для фрез и 0,34т для червяков.

Изготовление профильной части шаблонов, контршаблонов, фасонных резцов, а также шлифование профилей обеспечивается на оптическом профильно-шлифовальном станке (мод. 3951ВФ1 или его аналоги) по вычерченным в масштабе 50:1 профилям с последующей доводкой профилируемой поверхности для обеспечения параметра шероховатости Ra = 0,32.

Контроль совпадения профилей шаблонов и контршаблонов, контроль по шаблонам профилей резцов и накатников, а также контроль профилей витка червяка и затылованной поверхности зубьев фрезы может быть осуществлен на универсальном инструментальном микроскопе типа УИМ-21 или аналогичных приборах, точность отсчета которых составляет 0,001мм.

Каждый из перечисленных видов оснащения требует определенного инженерного расчета профиля, в том числе по точкам. На некоторых остановимся подробнее.

Для контроля финишных операций затылования зубьев фрезы и шлифования витков червяка, в качестве контролируемого следует выбирать именно осевой профиль, задаваемый расчетом передачи. Объясняется это тем, что контроль профилей на инструментальных микроскопах УИМ осуществляется в горизонтальной плоскости, совпадающей с осью центров, в которых закрепляются при контроле червяк или червячная фреза.

Профили витков фрезы и червяка после предварительных токарных операций, а также профили зубьев фрезы после первого (токарного) затылования резцом контролируют накладными профильными шаблонами с профилем, соответствующим сечению контролируемой поверхности, нормальному к линии витка на делительном цилиндре.

Координаты точек нормального сечения витка червяка (или затылованной поверхности зуба фрезы) x_n, z„ связаны с координатами .v₀, zo осевого профиля зависимостями:

где: Yf⁼ atan (p/r_F) - делительный угол подъема витка,

Yo = atan[p/(/-p+jCo)] - угол подъема витка в данной точке,

/у - радиус делительного цилиндра.