Зубошліфування: методи обкатування і копіювання

Зубці загартованих коліс шліфують двома принципово різними способами. Під час обкатування профіль зуба утворюється як обвідна послідовних положень круга, що рухається відносно колеса подібно до зуба рейки. Під час копіювання круг заправлено за формою западини, і він переносить її на колесо.

Порівняння методів

Безперервне обкатування

Круг — абразивний черв'як із кількома заходами. Він обертається узгоджено з колесом і переміщується вздовж його осі. Ділення на зуб немає: усі зубці обробляються одночасно, і час шліфування колеса автомобільної коробки передач — десятки секунд. Круг правлять алмазним роликом або диском із профілем рейки. У роботі круг поступово зсувають уздовж своєї осі, вводячи свіжі ділянки.

Обкатування конічним кругом

Круг заправлено у вигляді зуба вихідної рейки. Колесо котиться по уявній рейці, круг здійснює зворотно-поступальні ходи вздовж зуба. Після обробки западини колесо повертається на один зуб. Метод універсальний: один круг простої форми годиться для коліс різної кількості зубців одного модуля.

Обкатування тарілчастими кругами

Два тарілчасті круги торкаються бічних поверхонь зуба вузькою кільцевою кромкою. Контакт майже точковий, знімання мале, нагрівання мінімальне. Знос кругів безперервно компенсується за сигналом алмазного щупа. Спосіб повільний, але дає найвищі ступені точності і застосовується там, де це виправдано.

Профільне шліфування

Круг правлять за програмою алмазним диском у точний профіль западини з будь-якими модифікаціями. Контакт іде по всій висоті зуба одразу, тому знімання високе, але великий і ризик припіку. Застосовують високопористі круги і рясне охолодження маслом. Гальванічні ельборові круги з готовим профілем використовують у серійному виробництві без правки.

Переваги методу — вільна модифікація профілю, можливість шліфувати внутрішні вінці і колеса біля буртиків, куди черв'ячний круг не проходить.

Особливості косозубих коліс

Під час шліфування косозубого колеса з бочкоподібністю по довжині зуба виникає побічне явище — закручування профілю: кут профілю плавно змінюється від одного торця до іншого. Сучасні верстати компенсують його додатковими рухами або спеціальною правкою круга.

Круги

Основний абразив — білий електрокорунд і його суміші з мікрокристалічним корундом на керамічній зв'язці. Зернистість F60–F120, твердість невисока, структура відкрита. Частка мікрокристалічного зерна тим більша, чим вище знімання. Для полірувального шліфування на той самий круг додають ділянку на пружній полімерній зв'язці з дрібним зерном.

Що роблять після шліфування

• Зубохонінгування. Колесо обкатується з абразивним інструментом у вигляді зубчастого вінця за перехресних осей. Змінює рисунок шорсткості на сприятливий для шуму.
• Полірувальне шліфування. Знижує шорсткість до Ra 0,1–0,15 мкм і втрати на тертя.
• Віброгалтування з хімічним прискоренням. Дає поверхню без спрямованих рисок.

Альтернативи

Колеса середньої точності після гартування обробляють також твердосплавними черв'ячними фрезами зі зніманням тонкого шару і зубохонінгуванням зі збільшеним зніманням. Ці методи дешевші за шліфування, але поступаються йому за досяжною точністю.

Вибір методу