Большинство деталей редуктора - это шестерни, поэтому точность обработки деталей редуктора оказывает значительное влияние на его качество. В последнее время во время испытаний редукторов серии YD13 часто возникали различные неисправности, что ограничивало общий объем производства всей машины. Путем изучения и анализа записей испытаний были выявлены основные неисправности коробки передач серии YD13. В результате разборки и анализа этих неисправностей было установлено, что большинство из них вызвано проблемами с обработкой деталей редуктора. Повышение точности обработки деталей редуктора стало основным способом снижения количества отказов редуктора. Цель данной статьи - проконтролировать и проанализировать весь процесс обработки деталей шестерен, обобщить эффективные методы контроля точности обработки деталей шестерен и внедрить их в производство других типов трансмиссий, что может эффективно снизить стоимость обслуживания трансмиссий и повысить заводской коэффициент передачи.

С развитием национальной экономики спрос на коробки передач для строительной техники на рынке растет, и производители коробок передач загружены работой в связи с увеличением количества заказов. Однако на этапе тестирования коробок передач часто возникают различные неисправности, что серьезно ограничивает заводской выпуск коробок передач. Произведенная продукция не может быть доставлена пользователям, что приводит к большому количеству невыполненных заказов и серьезно влияет на продажи продукции. Когда технические специалисты проанализировали и проверили эти тестовые отказы, они обнаружили, что большинство из них было вызвано проблемами с механической обработкой деталей редуктора. Поэтому, чтобы повысить заводской уровень производства трансмиссий, необходимо обеспечить качество обработки деталей шестерен. После контроля и анализа процесса обработки деталей зубчатых колес были разработаны эффективные методы повышения точности деталей зубчатых колес. После всесторонней проверки было доказано, что эти меры эффективны для контроля точности зубчатых деталей.

1.1 Обеспечение качества материалов для зубчатых колес
Материал, используемый для изготовления зубчатых колес, является основой для обеспечения качества обработки деталей, поэтому контроль качества материалов для зубчатых колес особенно важен. Материалы, используемые для изготовления зубчатых колес на нашем заводе, обычно представляют собой легированные стали, такие как 20CrMnTi, 19CrNi5, 20MnCr5 и т.д. Когда материалы поступают на завод, помимо строгого соблюдения стандартов предприятия по приемке соответствующих параметров этих поковок, при необходимости после черновой механической обработки поковок может быть проведена дополнительная нормализующая обработка для изменения свойств материала, контроля последующей механической и термической обработки, деформации и повышения качества обработки деталей. Например, при производстве гидравлической коробки передач для железнодорожного оборудования YH350 наш завод выполнил черновую токарную обработку и нормализацию важных деталей шестерен, что впоследствии позволило добиться хороших результатов обработки.

1.2 Контроль погрешности предварительной термической обработки зубчатых колес

Горячая обработка зубчатых колес делится на две части, одна из которых - обработка заготовок зубчатых колес, а другая - обработка деталей зубчатых колес.
1.2.1 Точность обработки зубчатых заготовок

В процессе обработки зубчатых заготовок наиболее важным является контроль точности размеров позиционируемого внутреннего отверстия зубчатых деталей. В соответствии с уровнем точности зубчатых колес нашего завода, допуск на размер внутреннего отверстия шестерни обычно устанавливается на уровне 0,03. Это значение не только удовлетворяет требованиям к точности последующей обработки и позиционирования шестерни, но и не увеличивает ненужные расходы из-за высокой точности, что соответствует экономичности производства. Прямолинейность внутреннего отверстия должна контролироваться в пределах 0,01.

Контролируйте торцевое и радиальное биение заготовки шестерни: Торцевое биение заготовки шестерни напрямую влияет на допуск профиля зуба при обкатывании шестерни. Обычно требуется одновременная обработка внутреннего отверстия и торца детали, чтобы обеспечить биение торца ≤ 0,01. При обработке другой торцевой поверхности необходимо обеспечить параллельность двух торцевых поверхностей ≤ 0,02, а радиальное биение между внешней окружностью зуба и позиционируемым внутренним отверстием должно контролироваться на уровне менее 0,03.

1.2.2 Точность обработки зубьев
В процессе обработки зубьев основными факторами, влияющими на погрешности зубьев, являются: точность зубообрабатывающего станка; инструменты для обработки зубьев; некоторые аспекты, такие как приспособление для позиционирования заготовки зуба.

⑴ Точность зубообрабатывающих станков.
Точность зубообрабатывающих станков в значительной степени определяет точность обрабатываемых зубчатых колес, поэтому техническое обслуживание и поддержание станков в рабочем состоянии должно осуществляться в соответствии с правилами.

Перед подготовкой к обработке зубчатых частей деталей необходимо убедиться, что значения отклонений каждой части станка соответствуют требованиям: например, радиальный зазор шпинделя станка менее 0,01, скачок диаметра вала инструмента менее 0,005, смещение вала инструмента менее 0. 008, скачок диаметра и скачок конца после установки инструмента менее 0,005, соосность верхнего и нижнего наконечников менее 0,008, а скачок диаметра и скачок конца приспособления для обработки заготовок, установленного в позиции позиционирования приспособления за рабочим столом станка, менее 0,01.

⑵ Инструменты для обработки зубчатых колес.
Когда зуборезные инструменты поступают на завод, их различные параметры должны быть проверены в соответствии с требованиями проекта, а результаты должны соответствовать требованиям чертежей. Обычно используется инструмент класса A, а для некоторых деталей с высокими требованиями к точности можно выбрать инструмент класса AA; для повышения долговечности режущего инструмента можно выбрать режущий инструмент с титановым покрытием; после шлифовки инструмента следует контролировать радиальную погрешность передней режущей кромки.

⑶ Приспособление для позиционирования зубчатых заготовок.
Зазор между внешним диаметром стержневого вала приспособления и внутренним отверстием шестерни должен быть как можно меньше, обычно менее 0,02. Резьба на стержневом валу должна обеспечивать перпендикулярность менее 0,01, а внутренняя резьба с заплечиками должна иметь перпендикулярность менее 0,01 к торцевой поверхности.

1.3 Верхняя фаска и торцевая фаска зубьев
После обработки профиля зуба необходимо снять фаску с вершины и торца зуба, чтобы удовлетворить потребности передачи и избежать столкновения деталей. Фаска вершины зуба также может быть сформирована с помощью фасочных фрез с фаской во время обработки профиля зуба.

1.4 Контроль качества термообработки
Термообработка оказывает значительное влияние на точность зубчатых колес. Для обеспечения последующей обработки, для обычных конструктивных деталей следует предусмотреть, что эллиптичность внутреннего отверстия детали после нагрева не должна превышать 0,03, а изменение нормального размера линии не должно превышать 0,03; для деталей, которые являются тонкими и имеют большую разницу между внутренним отверстием и наружным диаметром зуба, в дополнение к вышеуказанным правилам, кривизна торца детали не должна превышать 0,05; для деталей с внутренними шлицами следует избегать чрезмерной деформации внутренних шлицев.

1.5 Прецизионная обработка деталей после нагрева
После термообработки детали подвергаются небольшой деформации и снижению качества поверхности, что требует прецизионной обработки некоторых важных размеров.
При шлифовании внутреннего отверстия шестерни после нагрева внутреннее отверстие и торцевая поверхность должны быть выровнены, а биение не должно превышать 0,015. В то же время необходимо проверить биение делительной окружности шестерни, которое не должно превышать 0,04, чтобы внутреннее отверстие было концентрично с индексирующей окружностью. Шлифование внутреннего отверстия и торцевой поверхности должно выполняться одновременно, чтобы обеспечить перпендикулярность торцевой поверхности к внутреннему отверстию. При шлифовании другой торцевой поверхности, служащей для позиционирования затяжки, параллельность между двумя торцевыми поверхностями должна быть менее 0,015. Детали, обработанные на круглом настольном шлифовальном станке, должны подвергаться размагничиванию после обработки.

1.6 Прецизионная обработка деталей зубьев
Наш завод обычно использует зубошлифовальные станки с ЧПУ для прецизионной обработки деталей зубчатых колес. В настоящее время у нас есть два типа зубошлифовальных станков, а именно: зубошлифовальные станки для формообразования и зубошлифовальные станки для червячных колес.

Для зубошлифовального станка, прежде чем зажимать детали, необходимо проверить переднюю и заднюю части станка на износ и соосность между ними; при выравнивании деталей старайтесь держать их в среднем положении. В процессе шлифования проверяйте состояние шлифовки обеих поверхностей зубьев. Если на одной стороне шлифование больше, а на другой меньше, своевременно отрегулируйте положение шлифования деталей, чтобы величина шлифования была равномерной, а не эксцентричной; разумно установите параметры шлифования и параметры правки шлифовального круга, чтобы сохранить остроту частиц шлифовального круга; своевременно замените использованный шлифовальный круг, чтобы избежать явления недостаточной длины развертки шестерни; после проверки шлифования шестерни ее следует отправить в измерительную комнату для проверки Fa, F β, Fr, Fi «, fi», Fw и других параметров.

Для червячных зубошлифовальных станков, в связи с их различными методами шлифования по сравнению с формообразующими зубошлифовальными станками, в дополнение к вышеуказанным требованиям, необходимо также обратить внимание на следующие аспекты: шлифование червячных колес относится к расширительному методу шлифования, и в шлифовании участвуют несколько зубьев, что приводит к большому количеству тепла при шлифовании, которое может легко вызвать ожоги и трещины на поверхности зубьев. При настройке параметров шлифования можно использовать метод меньшей однократной подачи и многократных ударов; При шлифовании червячного колеса две стороны и внешняя окружность колеса обрезаются в два этапа. Отремонтированный таким образом шлифовальный круг может легко вызвать недостаточную длину корня зуба или развернутую длину при шлифовании зубчатого колеса, что приведет к помехам в последующей передаче. Поэтому в процессе шлифования деталей после ремонта круга необходимо следить за состоянием зубьев и своевременно вносить коррективы; Из-за уникальной структуры устройства правки шлифовального круга в червячном зубошлифовальном станке, инструмент, используемый для правки шлифовального круга, представляет собой не алмазное перо, а квадратный блок. Этот тип алмазного блока подвержен износу и должен регулярно проверяться на износ и своевременно заменяться во избежание массовых аварий.

Для шлифовального инструмента для обработки зубчатых колес, зазор между внешним кругом позиционирования вала и внутренним отверстием детали обычно составляет менее 0,015, биение между внешним кругом вала и торцевой поверхностью менее 0,01, а поверхность внешнего круга вала гладкая и без следов; два конца вала не имеют износа или посторонних предметов в заостренных отверстиях; резьбовая часть вала должна быть отшлифована резьбошлифовальным станком, чтобы обеспечить перпендикулярность менее 0,01, и гайка должна быть затянута, чтобы ослабить резьбу.
 
Контролировать качество обработки деталей зубчатых колес в процессе производства несложно. Соблюдение требований, описанных в этой статье, и серьезное и ответственное отношение к делу позволили добиться значительных результатов благодаря широкому практическому применению. Согласно аналитическому отчету об испытаниях всей машины, улучшение качества обработки деталей зубчатых колес может снизить частоту отказов коробки передач, вызванных проблемами с зубчатыми колесами, что имеет большое значение для эффективного повышения заводской производительности всей машины.