22.
STT
-
Výroba
a
kontrola
ozubení
1
• Jedná se v podstatě o výrobu zubové mezery, která tvoří boky zubů. • Bok zubu je tvořen - evolventou (křivka vznikající odvalováním bodu přímky po kružnici) - cykloidou – méně často – (křivka vznikající odvalováním bodu kružnice po kružnici) • Pro určení ozubeného kola je nejdůležitější modul a počet zubů • Z modulu a počtu zubů jsme schopni určit všechny ostatní rozměry ozubeného kola. d=m·z df = d − 2, 5m da = d + 2m hz = 2, 25m d df da hz
.... .... .... ....
průměr roztečné kružnice průměr patní kružnice průměr hlavové kružnice výška zubu
Výroba čelních kol • Frézováním - dělícím způsobem, pomocí modulové frézy (zub po zubu) - odvalovacím způsobem pomocí frézy se základním profilem • Obrážením - Hřebenovým nožem - Kotoučovým nožem • Protahováním Frézování ozubených kol 1. Dělící způsob • Výhodou dělícího způsobu je použití univerzální frézky a univerzálního dělícího přístroje, proto se používá v malých závodech a opravárenských dílnách. • Nevýhodou je malá přesnost výroby a obtížnost nastavení vzájemné polohy výrobku a nástroje. • Pro výrobu se používá tvarových (modulových) fréz. Tyto se dodávají v sadách – pro jeden modul a jeden úhel záběru, v sadě je jich 8, 15, nebo 26. každá fréza pro určitý rozsah počtu zubů. ⇒ vysoká pořizovací cena nástrojů. • Frézy se vyrábí jak kotoučové, tak stopkové (např. pro výrobu šípových zubů.) • Polotovar je upnut v univerzálním dělícím přístroji s převodem 1 : 40 a pomocí tohoto přístroje otáčíme vždy po vyfrézování jedné zubní mezery o rozteč zubových mezer. 2. Odvalovací způsob • Nejrozšířenější způsob výroby ozubených kol, zejména pro svoji vysokou produktivitu. • Nástroj je válcová odvalovací fréza se zuby ve šroubovici, bok zubu je přímý, není tvarový jako u předchozí metody. • Stroje jsou odvalovací frézky, kde fréza s obráběným kolem představujezáběr šroubového soukolí. • Při odvalovacím způsobu je záběr frézy plynulý a všechny zuby se vyrábí současně na jeden záběr, není potřeba žádné dělící zařízení.
22.
STT
-
Výroba
a
kontrola
ozubení
2
• Fréza koná otáčivý řezný pohyb, obrobek se otáčí. Vzájemné vazby, mezi otáčejícím se kolem a frézou jsou dosaženy pomocí výměnných dělících kol. Na každou otáčku obrobku vykoná fréza tolik otáček, kolik má ozubené kolo zubů. • Při frézování přímých zubů musí být osa frézy skloněna o úhel stoupání šroubovice. • Posuv se určuje na otáčku obrobku. Menší moduly se frézují na jeden záběr, větší na více záběrů • Frézování může být sousledné, nebo nesousledné. Sousledné umožňuje zvýšit řeznou rychlost o 20÷40 • Pro vašší výkon jsou vhodnější frézy s větším průměrem, krátí se čas na projetí dráhy určující šířku zubu. 3. Odvalovací způsob – šikmé zuby • Při odvalovacím způsobu vyrábíme šikmé zuby tak, že natočíme osu frézy o stoupání šroubovice a jěště o úhel stoupání zubů. • Pro zuby s pravým sklonem je vhodné používat fréz s pravou šroubovicí a ro levý sklon levou šroubovici. Sklon frézy se pak nastaví jak o rozdíl úhlu stoupání šroubovice a úhlu ozubení. V opačném případě by se musely tyto úhly sčítat. • Při frézování čelních kol se šikmými zuby se musí ještě obrobku dát přídavný otáčivý pohyb, aby výsledný pohyb odvalovací frézy byl totožný se sklonem zubů. Tzn., že posune-li se fréza o celou šířku zubu musí se pohyb kola zrychlit, nebo zpomalit. Obrážení ozubených kol 1. Hřebenovým nožem • Je jeden z nejpřesnějších způsobů výroby ozubených kol. • Používají se dva způsoby Maag a Parkinson. • U stroje Maag koná nástroj pouze řezný pohyb – přímočarí vratný a obrobek koná sdružený odvalovací pohyb, otáčivý i přímočarý. • U stroje Parkinson se obrobek pouze otáčí kolem své osy a nástroj koná sdružený odvalovací pohyb, řezný i přímočarý. - Maag je velmi používaný. Obrobek je upnut na stole, otáčí se kolem své osy a zároveň se posunuje do strany. Nástroj – ozubený hřeben vykoná zdvih (ubere třísku), po zpětném zdvihu se kolo otočí o určitý úhel a posune na stranu (v protisměru jeho otáčení) o hloubku třísky. - Tímto způsobem se vyrobí vždy jenom několik zubů (podle toho kolik má zubů nástroj 3 ÷ 8). Po dokončení tohoto počtu tubů se musí kolo vrátit ve směru přímém do výchoí polohy a natočit o úhel odpovídající rozteči počtu obrobených zubů. 2. Kotoučovým nožem • Strojem je většinou vertikální obrážečka, nástrojem ozubené kolo, s řezným profilem. • Nástroj se otáčí spolu s ozubeným kolem, stejně jako dvě ozubená kola v záběru. • Na začátku výroby se kola postaví proti sobě a obráží se bez otáčení až na hloubku prvního zubu, potom se kola po každém zdvihu obrážečky pootočí o ýrčitý úhel, který určuje hloubku třísky. • Osová vzdálenost nástroje a obrobku je stejná jako u spoluzabírajících kol. Protahování • Velmi výkonný a přesný způsob výroby ozubení, používá se v hromadné výrobě. • Obrábění se provádí sadou tvarových zubů, které jsou odstupňovány, odstupňování závisí na materiálu kola a na řezné rychlosti. • Tím, že každý zub odebírá jenom malou část materiálu, je životnost nástroje vysoká.
22.
STT
-
Výroba
a
kontrola
ozubení
3
• Náklady na výrobu protahovacích trnů jsou však značné a proto se používají jenom při hromadné výrobě. • Protahovačky jsou svislé konstrukce a mají hydraulický pohon smýkadla. • Výhodou protahování je vysoká řezná rychlost 4 ÷ 10m min−1 a vysoká kavlita povrchu obrobku.
Výroba kuželových kol • Výroba kuželových kol patří k náročným způsobům výroby. • Kuželová kola mají zuby - Přímé - Šikmé - Zakřivené • Zuby se vyrábějí - Frézováním - Obrážením - Protahováním • Tvar boku zubů se dělá - Kopírováním - Odvalováním - Tvarovými frézami • Odvalovací způsob je nejpřesnější a provádí se dělicím způsobem, nebo plynulým odvalem. Obrážení ozubení • U menších modulů se používá odvalovací způsob, u větších modulů kopírování podle šablony. • Obrážení jedním nožem lichoběžníkového profilu se provádí odvalovacím pohybem kola příi přímočarém pohybu nástroje. • Obrážení dvěma noži lichoběžíkového tvaru, které jsou upnuty v držáku otočné nožové hlavy. Konají střídavě přímočarý vratný pohyb a současně se otáčejí s nožovou hlavou kolem její osy. Současným otáčením obrobku a nožové hlavy vytvářejí břity nožů boky zubů ve tvaru evolventy. Přitom se jedním nožem obrábí levý a druhým nožem pravý bok zubu. - Po obrobení jedné zubové mezery sš kolo poootočí o rozteč a děj se opakuje. • Obrážení kopírováním se provádí pro velké moduly. - Smýkadlo po, kterém se pohybuje nůž, kopíruje vodícím válečkem křivku provedenou na šabloně. Po každém zdvihu se vodící váleček posune po šabloně. POmocí dělicího zařízení se obrobí nejdříve jedna strana všech zubů, potom i druhá strana. Frézování ozubení • Frézování se provádí buď dělícím způsobem tvarovou frézou, nebo odvalovacím způsobem pomocí dvou kotoučových fréz. 1. Frézování tvarovými frézami • Používá se pro kola, které nevyžadují vysokou přesnost a pro kola velkých modulů a průměrů. • Frézují se na univerzálních frézkách s použitím dělícího přístroje. Drážka se frézuje na třikrát, natáčením stolu frézky. • Nástroje jsou stopkové, nebo kotoučové tvarové frézy.
22.
STT
-
Výroba
a
kontrola
ozubení
4
2. Frézování pomocí dvou fréz • Ve snaze zvýšit produktivitu výroby. • Dvě frézy velkého průměru mají lichoběžníkový tvar zubu. • Při frézování vykonávají otáčivý pohyb, a přísuv, podélný posuv se nevykonává ⇒ zapichovací způsob. • Obrobek vykonává odvalovací pohyb po nástroji. Protahování • Používá se kotoučových protahováků. Vysoká produktivita při hromadné výrobě. • Protahovák má na obvodu odstupňované zuby tvaru zubní mezery. • Protahovák na jedno otočení vyrobí celou zubovou mezeru. • Část obvodu protahováku je bez zubů, při průchodu tohoto úseku kolem obrobku se tento pootočí o zubovou rozteč.
Dokončovací práce na ozubení • Ševingování • Broušení • Lapování 1. Ševingování • Provádí se korigovaným ševingovacím kolem, s přímými, nebo šikmými zuby, v jejichž bocích jsou drážky pro odvod třísek. • Ševingovací kolo žene kolo obráběné. • Osy kol jsou mimoběžné, pod úhlem 5 ÷ 15◦ • Aby se obrobilo kolo v celé své šířce, musí vykonávat pohyb podél své osy. 2. Broušení • Jedním brousícím kotoučem, tvar kotouče je závislý na tvaru boku zubu. • Dvěma brusnými kotouči, každý kotouč brousí jeden bok zubu. • Odvalovací způsob broušení - Broušení jedním kotoučem lichoběžníkového tvaru. - Broušení válcovým kotoučem ve tvaru šneku. - Broušení dvěma kotouči skloněnými pod úhlem záběru. - Broušení dvěma kotouči postavenými kolmo. obrázky v učebnici, to nenakreslím ani kdybych se . . . 3. Lapování • Lapovací kolo je hnáno obráběným kolem a je bržděno. • Obráběné kolo vykonává také pohyb ve směru osy. • Mezy lapované a obráběné kolo je přiváděn lapovací prostředek (směs oleje, nebo petroleje a korundu, nebo smirku o malé zrnitosti).
22.
STT
-
Výroba
a
kontrola
ozubení
Kontrola ozubení • Měříme průměr kola, zjistíme počet zubů, z čehož zjistíme modul. • Měříme šířku zubů (rázy). - Zuboměrem – měří se šířka zubu v konstantí výšce. - Přes zuby (mikrometr) – měří se rozteč přes několik zubů ⇒ i velikost zubové mezery. • Obvodové a radiální házení.
5
