5. megmunkálása határozott élgeometriájú szerszámokkal a ...ggytmazs/tantargyak/...ωmdb i...
TRANSCRIPT
-
5. Fogazatok megmunkálása határozott élgeometriájú szerszámokkal
FejkörGördülõkörOsztókör
HatárkörLábkör
Fogfelület
FejszalagFogárok
HatárpontFogtõfelület Fenékszalag
Fog
Fogprofil
Alapkör
5.1 Alapfogalmak
A fogazatok kapcsolódása
Fogaskerék hajtások csoportosítása
Egyenes külső Egyenes belső Külső kúpfogazat
-
Fogasléc Fogasív
Tányérkerék, síkkerék
Σw
Σw
Metsződő tengely,kúpkerékpár
Metsződő tengely,csavarkerékpár
Metsződő tengely,csavarkerékpár
Hipoid kerékpár
a w
Toroid hajtópárHengeres csigahajtópár
-
5.2 Fogazatmegmunkáló eljárások felosztása
• marás• Vésés• üregelés
a) Profilozó eljárások
b) Lefejtő eljárások
Megmunkálás „alakátvitellel”Fogprofil = Fogárok normálmetszeti profilja
egy szerszámmal egy modul és fogszám gyártható
• a fogprofil burkolóvágások révén jön létre• főmozgás, előtoló mozgás, lefejtő mozgás (gördülés)• egy szerszámmal többféle fogszám gyártható• A lefejtés lehet: • folyamatos
• szakaszos
5.3 Profilozó eljárások
a) Marás tárcsamaróval v. ujjmaróval (modulmaróval)
.
γ
α
h
n forg.
előtolóosztó
r 0
vn
h
forg.n
h
H
r0
h
ε
ε
r0
h
V• Mindig osztással megy végbe• Szerszám homlokszöge = 0• Egyetemes gépek és készülékek• Nagy átmérőjű munkadarabok• A marókat készletekben gyártják
Jellegzetességek:
-
Zárt nyílfogazat készítése ujjmaróval
• Oldalmegosztás• Fogásmegosztás
Jellegzetes változatok (tárcsamarásra):
Táblára rajzolni!
N
tg
N-Nαβ
N
tgαB
df
H
d0
V
κκ
κ
α
γH
h
α h
Fogprofil tárcsamaró geometriája
b) Vésés, üregelés
Profilozó eljárás
Osztó-profilozó (1,2)profilozó (3,4)
1) Tárcsával-marás -köszörülés2) Újjmaróval marás3,4) Üregelés, kivágás,hideghúzás
21
34
z1
komplett • Komplett profilozás is lehetséges (egyetlen húzással)
• Többnyire kisméretű darabok• Nagysorozat v. tömeggyártás
üregelés
vésés
• Egyedi gyártás• Szakaszos előtolás• Osztómozgás
5.4 Lefejtő eljárások (1890‐1910)
maxR
„Valódi” fogaskerék megmunkálás:
8-15 vágás
• A mdb és a szerszám egymáson gördül• A profil ún. burkolóvágások révén jön létre (lefejtés)• A szerszám terhelése egyenlőtlen
Hengeres fogazatokhoz:
• gyalulás• vésés• marás
-
Ismételten a fogazatok kapcsolódásáról
w
w
f w
vc
vc
f w
ff
t
a
vc
f f
ff
Maag FellowsPfauter
Fogaskerék megmunkálás lefejtéssel
5.4.1 Lefejtő fogvésés (Fellows eljárás)
ωmdb.
ωsz.
i= zzv
löket
gyorselőtolásmunkadarab
nosztó
forg
.v
szerszám
mozg.fogásv.
előtolásn
kiemelése miatt
asztalmozgása szerszám
löketvégi i=zs/zw=nw/ns
Lefejtő fogvésés
-
Lefejtő fogvésés
.
.
teljes fogásmélység
1
2
mdb. szerszám
1
2
h
Fogásmélység beállítása: begördüléssel, a mdb. 1-1/4 fordulat alatt készül el
Vezérlőtárcsávalvalósítják meg
1.pont: h=02.pont: h=hmax
Szerszáma: a metszőkerék (változó profileltolású éllel rendelkező „fogaskerék”)
• Egyszerű mozgásviszonyok• Bonyolult szerszám
Elemi fogazat: x=0
v
szekrénykos
szerszám
állvány
forgó tárgyasztal
munkadarab
Fogmetsző gép kinematikai elrendezése
-
Ferde fogazatok is megmunkálhatók: +mozgás a szerszámnak (spirál)sz-mdb ellentétes emelkedésűek
Belső fogazatok is megmunkálhatók.
13
2Ferde fogazat előállítása
metszőkerékkel,Cserélhető csavarvezetéksegítségével1. csavarvezeték,2. vezetőhüvelyt
forgató kerék,3. vezetőcsap
Lefejtő fogvésés, belső fogazat 5.4.2 Lefejtő foggyalulás (Maag eljárás)
• Nagyobb pontosság• Kisebb termelékenység• Nagyon bonyolult
mozgások (mechanika)• Legegyszerűbb szerszám
-
ωmdb
i (kin. kapcs.)
Lefejtő foggyalulás Visszalöketnél a kés kiemel (billen)
. + vforg.
a
0
123
4 5
I.II.
III.
0 0 0
0
velőt. fogásvételimozgás
n
III.II. I.123
4 5 ismétlésMaag-eljárásmozgás-ciklusa
A megmunkálás kinematikája:
1-2: begördítés (1. fog kialakul)
3: további fogak megmunkálása
4: gyors visszagördülés5: gyors kigördülés
+ osztás a megfelelőfogszámmal
β
hosszúlökethossz
mdb.
rövidlökethossz
a ) b )
ráfutás
vésés
kifutásmdb.
ráfutás
kifutás
vésés
β
Ferde fogazat gyalulása: egyenesfogú v. ferdefogú fésűskéssel
Hvsz vforg.
szerszám
r
2A 0
ps
ha f
α
γH
2
α
A
αr11
h
0
Maag fésűskés geometriai kialakítása:
°=
⋅==
=
⋅=
20
25,12
0
00
α
π
mhh
tS
mp
fa
• Sík felületek határolják• Mindenütt névleges
profillal bír• Sokszor és könnyen
újraélezhető (csak szilárdsági limitje van)
-
12
< 0α α
°
Egyszerű élezhetőséghát- és homlokfelületen
Maag eljárás belső fogazatokhoz nem használható
5.4.3 Lefejtő fogmarás (Pfauter eljárás)
• Nagyobb termelékenység• Kisebb pontosság• Egyszerű mozgások• Bonyolult szerszám• A főmozgás forgó, ez
nagy előny• Szinte minden mozgás
folyamatos
Szerszám:Csavarfelületre vitt lécprofil
Lefejtő fogmarás,Pfauter
v
v tang.előtolás
ax. előtolás
diff.
+ s
osztó
=forgó δ γ90°
vrad. fogásvételv. előtolás
vtang. előtolás
a
ω
ω
ω
vt is lehet(szakaszos, v, folyamatos)a maró egyenletes terhelése érdekében)
Pl. diagonál marás
δ=+/− α+β
-
ft
fax
lefejtőmaró
mdb.
lefejtőmaró
erf
Diagonális marás
mdbi,=
z öz
szv
ω
ω
δ
f
mdb
A lefejtő fogmarás kinematikai lánca
Zö: maró bekezdések számaZ: mdb fogszáma
n
v
v
ax
l
h
v
rad
vax
v
Kivitelezési módszerek:• Alulról felfelé (egyenirányú marás)
termelékenyebb• Csak axiális előtolással• Axiális és radiális előtolással (l út
csökkentése)Rsz
x R sz -x
,
o
f
xα
mf
Az előtolás és az érdesség kapcsolata
ford.] [mm/mdb sinα
R8X'f
R8sinαfX'sinαXX'
2fRRX
0
SZmf
SZ
02
mf0
2mf2
SZSZ
⋅⋅=
⋅⋅
≈→⋅=
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−−=
-
Ellentámasz
Lefejtõ elõtolás
Munkadarabszán
FogásvételElõtolás
MarófejDönthetõ marószán
Állvány
Radiális elõtolás
lefejtõmozgása
Lefejtő fogmaró gép felépítése
sík
kúpos oldalfelület
γ=0
szabályozás gyémánttal
nsz
A szerszám újraélezéseA hátfelület „hátraesztergált”A homlokszög γ=0o
-
Jellemző Fellows Maag Pfauter
Termelékenység ++ + +++
Pontosság ++ +++ +
Mozgásviszonyog bonyolultsága
++ +++ +
Szerszám bonyolultsága +++ + +++
Belső fogazat + - -
Ferde fogazat + + +
Lefejtő eljárások összehasonlítása
-
6. Fogazatok befejező megmunkálása határozottélgeometriájú szerszámokkal
• Mindig simító megmunkálást jelent• Kéregkeményített vagy edzett fogazatok is megmunkálhatók • Kinematikailag azonos a hagyományos lefejtőmarással• Jó termelékenység, jóval nagyobb, mint köszörülésnél• Pontosság jó: IT 6-8• Ráhagyás 0,1-0,3 mm
6.1 Hámozó lefejtő marás (pontossági fogmarás)
Szerszám: keményfém lapkás, lefejtő fogmarónagy negatív homlokszöggel !!
forrasztott v.betétes kivitel
30 °A negatív 30o biztosítja• Kis forgácsvastagság• Kis deformáció• Kis hőképződés• Jó Ra (0,8-6,3 μm)
Gondos előmunkálás !!
Műszaki előfeltételek:
• Munkadarabok gondos előmunkálása• Megfelelő gépválasztás• Pontos készülékezés
ráhagyás
előfogazásvégállapot
Előmunkálás:
Csak a fogoldalonlegyen forgácsolás
s e
0.1m pr
1.4m
Az előfogazáshoz speciális marót használnak(Protuberanz maró)
Gép:
• kellően merev.• maró léptetésre legyen
lehetőség• diagonális marást kell
alkalmazni (kopás)
-
6.2 Foghántolás• Nemesített kerekekhez• Csoportkerekek kisebbik kerekéhez• Szokás még: Cementálás – hántolás – nagyfrekvenciás edzés• Éles szélű barázdákkal ellátott felületű fogaskerékkel
(szerszámmal) történő összejáratás • Szerszám: hántolóléc vagy hántolókerék (egyenes vagy
ferdefogú)
hántolandó kerék
A
A
hántoló kerék
0.75
-0.1
mm
0.75
-0.1
mm
legördülőmozgás
tengelyirányú mozgás
. +
nézet
• 10-12o-os kitérő tengelyek
• Összegördülés + tengely irányú mozgás
• Homlokszög=0ofogirányra merőleges fogak esetén
• Homlokoldallal párhuzamos fogaknál a homlokszög nem 0
• hátszög=0o !!!!
• Nagyon kis ráhagyás0,025-0,05 mm
• Csökkenti a profilhibát ésaz alaposztás hibát
• Összegzett osztáshiba és az ütés nem javul
• Nagyon termelékenynéhány sec.
• Van kiegészítő mozgás is• A munkadarab csúcsok
között• A szerszámot
nekinyomjuk• A szerszám forgatja a
munkadarabotForgácsolás a csúszási viszonyok következtében
γ γ α γ γ
ab
ca
bc
abc
ab
a: mdb kezdeti pozíciójab: hántolókerékc: mdb végpozíciója
: tengelykeresztezõdési szög: diagonális szög
γα
A hántoló eljárás módjai
Gép: foghántoló gép
• párhuzamos• diagonál
• merőleges• haránt
• Pontosság IT 5-7• Ra 0,8-0,02 um
-
6.3 Fogazatok jellegzetes hőkezelései
• A furat és a fogazat deformációt szenved
Cementálás (+edzés = betétedzés)
• C = max. 0,2 % ezt visszük fel kb 0,8%-ra• Rétegvastagság. 0,5-1,5 mmNitridálás
• Gázban vagy sófürdőbenIndukciós edzés
• Csak a fogfelületet
6.4 Kiegészítő fogazatmegmunkálások
• Foggömbölyítés (célgépek)• fogsarkítás• Homlokél letörés • Sorjázás• foglekerekítés
7. Fogazatok megmunkálása határozatlan élgeometriájú szerszámokkal
7.1 Fogköszörülés profilos tárcsakoronggal
Problémák:
• A korong kopásával a fog vastagodik
• Korongszabályozás nehézkes
• Pontatlan
Köszörülés egy koronggal
-
r i
r b
δ
ϑ
ϑ
·
·
köszörűkorong
Köszörűkorong érintkezése a munkadarabbal A δ szakaszon kedvezőtlen a ϑ szögtartományban kedvezőbb köszörülési feltételek vannak.
Köszörülés két koronggal
Kedvezőbb, mert a korong a palásttal forgácsol
A0
A A A A0 0A
F0
F0 F F F0F
Fogásvétel iránya
radiálisaxiális legördülésAxiális: egyenletes kopás, nagy hőRadiális: egyenletlen kopás, kisebbhőfejlődés
lehúzó szerszámgyémánt bevonatolt
fogoldal felület
köszörûkorong profilja
profilozó köszörûkoronga fog jobb oldalán
köszörûkorong
fog
homlokfogaskerék
profilozó köszörûkoronga fog bal oldalán
Profilozó korongog szabályozása7.2 Lefejtő fogköszörülés
7.2.1 Lefejtő fogköszörülés egy koronggal (Niles)
.vk
12
3
osztókör
-
.vk
12
3
osztókör
• Korong: egyenes profilú, kettős kúpos
• Korongszabályozás könnyű• Közepes pontosság• Közepes termelékenység• Ferde fogazathoz is alkalmas
Lefejtő fogköszörülés egy koronggal (Niles)
1
B1 A2
BAL PROFIL7 mm
Túl- és ráfutás
1. .
Holt út
1
B1 1
2
A
.
1B
1
JOBB PROFIL5mm
TúlfutásKigördülés
osztás
Begördülés 2
..
5mmRáfutás
A BEÁLLÍTANDÓ ÁGYSZÁN ELMOZDULÁS
• Bal profil köszörülése B1-A2• Túlfutás és visszaút (kb 5 löket)• Jobb profil köszörülése B2-A1• Kigördülés + osztás• Begördülés + ráfutás• Bal profil köszörülése
Mozgásciklus
7.2.2 Lefejtő fogköszörülés , Maag eljárás
• A korong független a modultól
• Kis érintkezési hossz (pontszerű)
• Korongszabályozás minden 2 sec-ban
• Alacsony hőmérséklet
• Kis termelékenység• Nagy pontosság• Bonyolult gép• Ra =0,8-0,01 μm• IT 3-6
α α
d
gybc
g
gy
bk
gy
-
köszörűkorongok
gördítő bak
acélszalag(gördítőszalag)
munkadarab
gördítőszán
előtolószán
Maag fogköszörülés mozgásviszonyai
ra
kl
l o
b
gördülő szalag
alapkör
1
2 2
1
0o‐os Maag fogköszörülés mozgásviszonyai
• A korongok nincsenek bedöntve• Nem azonos fogárokban dolgoznak• Az alsó pontok összekötője érinti az alapkört
• termelékenyebb
7.2.3 Lefejtő fogköszörülés csigakoronggal, Reishauer
-
• Szerszám: trapézprofilú csigakorong• A szabályozás ideje eléri a főidőt• Szerszám és mdb között kötött
kinematikai kapcsolat van• Nagyon termelékeny• Legkevésbé pontos
-
Internal threadExternal thread
7. Menetek megmunkálásaAlapfogalmak
CrestRoot
Thread angle
CrestRoot
ISO Metrikus menet
Externalthread
Internalthread
Center of thread assembly
60o
Osztás, P
P/4
P/8
Example :“knuckle thread form”
Különféle menetprofilok Menetmegmunkálási módok
-
Menetesztergálás Körkések
Menetesztergálás
-
Működő szögek menetesztergáláskor A szerszám profil a menet tengely- vagy normálmetszetiProfiljával egyezik meg
Menetesztergálás egyidejűleg több fogárok megmunkálásával Belső hengeres felületek menetesztergálása
-
X.2 Menetmetszés Menetmetszés
Menetmetszés X.3 Menetfúrás
-
Menetfúrás
(video)
Menetfúrás
Menetfúrás Gépi anyamenet-fúró
-
X. 4 Menetmarás tárcsamaróval
60
B
°
-Változó keresztmetszetű forgács-Szakaszos leválasztás
α
P
d
Maró
Mdbemelkedési szög
vfa
vf
cv
a) Menetmarás bedöntött tárcsamaróval
-
b) Örvénylő menetmarás
Külső Belső
c) Menetmarás fésűs menetmaróval (rövid menetmaró)
Menetmarás fésűs menetmaróval (rövid menetmaró) d) Bolygó menetmarás
-
X.5 Menetköszörülés
n
n
v
s
w
f
ω2
a) Tárcsa alakú (egyfogú) koronggal
Menetköszörülésb) Többfogú, fésűs koronggal
n
n
s
w
vf
Menetköszörülésc) Többmenetes koronggal
ns
nw
vf
Menethengerlés
dsn
nni
dsd
támasz
vf
d1 d k=
ε
sd k = i kd kid ks = dd k
(video)
-
Menetmángorlás
fogazat_forg_ujfogazat_finom_ujmenetuj