Методы черновой и чистовой обработки шлицевых соединений лезвийным инструментом. Особенности и технологические возможности

Шлицевые поверхности предназначены для передачи больших крутящих моментов при значительных угловых скоростях. В зависимости от назначения форма шлицев может быть прямоугольной, треугольной, эвольвентной.

Прямоугольные шлицы применяются в общем машиностроении, станкостроении. При этом центрирование может быть по наружному диаметру, по внутреннему диаметру или по боковым поверхностям.

Эвольвентные шлицы применяются в авиастроении и моторостроении. Центрируются по боковым поверхностям, что позволяет обеспечить точное центрирование сопрягаемых деталей и возможность передавать большие крутящие моменты при малом поперечном сечении.

Треугольные шлицы применяются редко, предназначены для передачи небольших крутящих моментов. Центрирование по боковым поверхностям. Широко применяется при моторостроении, автомобилестроении и станкостроении. Втулка разрезная, чтобы м б сжимать - для передачи больших крут моментов.

В шлицевых соединениях центрирующие элементы выполняются по 7 квалитету с шероховатостью не ниже 7 класса. Обычно термообрабатываются и при твердости >40HRC шлифуются.

Шлицевые поверхности на валах можно обработать:

1) фрезерованием по методу копирования и обката; строганием (долблением); протягиванием; шлифованием; притиранием (применяется редко – для калибров).

Шлицевые отверстия в основном получают протягиванием (серийное и массовое производство). В единичном - с прямобочным профилем – долблением. В наст время в единичном и мелкосерийном производстве шлицы любой формы в отверстиях получают на электроискровых станках вырезкой по контору проволочкой. Высокая точность за счет ЧПУ. Обработка деталей может производиться в сыром и каленом виде.

Эвольвентные шлицы получают фрезерованием на зубофрезерных станках червячными модульными фрезами или долблением на зубодолбежных станках.

Фрезерование по методу обката - самый универсальный способ от мелкосерийного до крупносерийного производства, выполняют на шлицефрезерных станках.

Фрезерование по методу копирования (в единичном, мелкосерийном и в массовом). В единичном и мелкосерийном - на универсальных станках с использованием делительных устройств. Последовательно оформляется каждая впадина. Точность обеспечивается установкой фрез на заданный размер.

В массовом производстве обработка фрезерованием по методу копирования производится на специальных шлицефрезерных станках полуавтоматах. Обрабатываются сразу 2 впадины.

В массовом пр-ве шлицы небольшой длины (до 150 мм) получают строганием на специальных строгальных станках охватывающими головками, в которых каждая впадина оформляется своим резцом. После каждого двойного хода резцы сходятся в радиальном направлении на величину подачи от 0,05 до 0,5 мм. Скорость строгания не высокая, но процесс очень производительный. Шлицы на валах нарезают за 30-40 дв. ходов.

В массовом производстве шлицы на конце длинных валов получают протягиванием на специальных шлицепротяжных станках, в которых одновременно обрабатываются две противоположные шлицевые впадины. Резцы, установленные с подъемом на зуб, перемещаются вдоль оси вала, радиальное перемещение их направляется копиром, что обеспечивает плавный выход резцов из работы.

После обработки двух впадин – автоматическое деление и обработка следующих двух впадин. Станки позволяют обрабатывать шлицы на валах длиной до 500 мм.

Пластическое деформирование шлицевых валов происходит в холодном или горячем состоянии по методу копирования или обката. При больших размерах высоты профиля обработка производится только в горячем состоянии (чаще всего печи ТВЧ). Полное деформирование в холодном состоянии производится поэтапно, в несколько переходов; в горячем состоянии – сразу на всю глубину профиля.

Процесс деформирования может производиться призматическим инструментом, на поверхности которого имеется рабочий профиль, или круглыми роликами. Шлицевые валы с малым числом зубьев обрабатываются на специальных установках роликами по методу копирования, при этом каждая впадина оформляется отдельным роликом.

Холодное деформирование – Точность - 8 кв.; Шероховатость - 7-8 кл.

Горячее деформирование– Точность - 11-12 кв.; Шероховатость - Опр-ся t обработки.

Накатники должны быть выполнены с высокой точностью (на 1-2 кв., степени точнее, чем обрабатываемое изделие), твёрдость 60-65HRC, материал 9ХН, легированные стали.

Широкое распространение получили установки для накатывания шлицев плоскими плашками. Благодаря высокой жёсткости инструмента и станка данная схема чаще всего применяется для накатывания в холодном состоянии. При накатывании изделие находится между 2 плашками, синхронно движущимися навстречу друг другу. Синхронизация движения плашек обеспечивается за счёт эталонных реек и ЗК.