TEHNOLOGIA DE FABRICATIE A ROTILOR DINTATE

TEHNOLOGIA DE FABRICATIE A ROTILOR DINTATE.

1 Tipuri constructive de roti dintate.

Rotile dintate utilizate in industria constructoare de masini se pot clasifica astfel

a)dupa pozitia axelor arborilor intre care transmite miscarea

- roti dintate cilindrice care transmit miscarea intre arbori paraleli

- roti dintate conice care transmit miscarea intre arbori cu axele concurente

- angrenaje melcate care transmit miscarea intre arbori cu axele ]ncrucisate.

b)dupa forma

- roti dintate cu o singura coroana de tip disc fara sau cu butuc

blocuri de roti dintate cu 2 coroane

- coroane dintate

- arbori pinion

La rotile dintate de tip disc cu sau fara butuc alezajul poate fi neted, cu canal de pana sau cu caneluri fig

Coroanele dintate sunt caracterizate prin raportu lungime diametru subunitar.

(fig.62).

Arborii pinion pot fi prevazuti cu dantura exterioara la un capat sau cu dantura in zona centrala.(fig. 63).

In functie de directia dintilor aceste roti dintate se pot clasifica ti astfel

roti dintate cu dinti drepti

roti dintate cu dinti inclinati

roti dintate cu dinti in V (fig. 64) - fara degajare intre dinti

- cu degajare.

Roti dintate cu dinti curbi.

Rotile dintate care trebuie sa efectueze deplasare axiala in cutiele de viteza pentru cuplare se executa cu dinti rontumjitinla un capat sau la ambele capete.Aceasta operatiune in practica poarta denumirea de raionare fig.65.

2 Materiale si semifabricate folosite la fabricarea rotilor dintate.

Alegerea unuia sau a altuia ca material la fabricarea rotilor dintate se face in functie de solicitarea mecanica si la uzura, in fuctie de gabaritul impus si de tehnologia de fabricatie a acestora.Materialele se pot grupa astfel

1. fonte

2. oteluri de cementare sau de imbunatatire

3. aliaje neferoase;

4. materiale nemetalice.

1. Semifabricatele din fonta pot fi:fonta cenusie F 200 sau F400 (SR ISO 185-94) pentru prelucrarea rotilor dintate cu viteze periferice mici (v < 2m/s) si supuse la solicitari nu prea mari; fonte cu grafit nodular.

2. Otelurile de cementare sau imbunatatire sunt folosite in stare turnata, forjata sau laminata. Otelurile tunate se utilizeaza pentru executarea rotilor dintate cu diametrul mare (> 600 mm) si se folosesc oteluri nealiate sau oteluri turnate aliate cu Mo+Cr+Ni. Rotile dintate care lucreaza la presiuni specifice mari si sunt solicitate prin socuri se executa din oteluri carbon nealiate de imbunatatire cu un procent de 0,3 - 0,5%C sau din oteluri de inbunatatire slab aliate cu Cr, Cr-Mo, Cr-Ni. Pinioanele ce angreneaza cu acestea sunt mai intens solicitate la uzura si se executa din oteluri de cementare 0,1-0,3%C. Pentru rotile dintate care lucreaza la solicitari mari si foarte mari se utilizeaza oteluri complex aliate cu Cr, Ni si Mo.

La serii mijlocii si mari de fabricatie semifabricatele din oteluri sunt matritate. Otelurile laminate se folosesc pentru fabricarea rotilor dintate cu constructie simpla cu diametru exterior < 50 mm.

3. Aliajele neferoase sunt indicate pentru fabricarea rotilor dintate cu diametre foarte mici la care consumul de material este scazut si anume la constructia aparatelor de masura precum si pentru fabricarea rotilor melcate la care frecarea in timpul angrenarii este foarte mare se recomanda bronz cu aluminiu sau bronz cu staniu.

4. Materialele nemetalice se folosesc la rotile dintate supuse unor solicitari foarte reduse. Se obtin costuri reduse de fabricatie si se poate realiza o productivitate mare prin injectarea in matrita a materialului plastic.Aceste roti nu se folosesc in medii cu umiditate deoarece sunt hidroscopice si prin absorbtia apei isi modifica dimensiunile.

Principalele conditii tehnice de fabricare a rotilor dintate.Aceste conditii se refera la:

1. Precizia de forma
2. Precizia dimensionala ;
3. Precizie de pozitie a danturii in raport cu suprafata de centrare. Alezajele la rotile dintate propriu zise si fusurile la arbori pinion.

In primul rand trebuie asigurate precizia de forma si precizia dimensionala. pentru suprafetele de centrare si pentru suprafetele frontale plane. Se impun o serie de conditii tehnice pentru material si tratamentul termic aplicat. In ceea ce priveste precizia danturii, aceasta se exprima prin treapta de precizie, jocul intre flancuri si abaterile distantei intre axe. Acesti indici sunt inscrisi intr-un tabel din desenul de exeutie sau. de ansamblu.

Treptele de precizie conform STAS 6273-81 ; sunt 12 dintre care se folosesc in constructia de masini 59 pentru trepte mai mici de 5 se folosesc in mecanica fina.

Precizia alezajului rotii trebuie realizata cu diametrul in campurile de toleranta H7H9.

Pentru fusuri se prescrie toleranta a bataii frontale a suprafetelor frontale fata de axa alezajului intre 0,01 si 0,015 pentru diamentrul de 100mm.HRC dupa calire 58-60 iar pentru otel de imbunatatire HRC 48-60. Rugozitatea suprafetei. flancurilor Ra = 1,6 - 0,8 μm.

3.Prelucrarea mecanica a rotilor dintate

Etapele principalecare trebuiesc parcurse sunt

obtinerea semifabricatului.

operatia de prelucrare mecanica a suprafetelor nedanturate;

danturarea;

tratamentul termic;

operatii de finisare a danturii: - severuire

- rulare

- rectificare

control final.

In cazul arborilor pinion prelucrarea suprafetelor nedanturate se face ca la arborii in trepte fara danturi. Pentru seriile de fabricatie mari frezarea capetelor si centruirea se realizeaza pe masini de frezat si centruit, iar strunjirea diferitelor suprafete de revolutie si frontale se realizeaza pe strunguri de copiat SP 125 Co.

Pentru rotile dintate operatiunea de strunjire se realizeaza pe strunguri normale, frontale, si pe strunguri Carussel.

Canalul de pana se executa prin mortezare. Canelurile prin brosare

Un traseu tehnologic tip pentru prelucrarea rotilor dintate este cel propus de ICTCM Bucuresti care presupune parcurgerea urmatoarelor etape

1. Strunjire I

2. Strunjire II

3. Brosare canal pana

4. Danturarea

Raionarea danturii

rotunjirea danturii pe o fata

rotunjirea danturii pe calalta fata

masina RRD 320

6.Tratamentul termic

7. Rectificare 1

mod de rectificat RIF 10/ 1000;

rectificare frontala cu respectarea cotei L₂;

rectificare interioara la Ø d₆ si frontala;

rectificare interioara la Ø d₇;

Daca desenul de executie a reperului o cere, atunci poate sa existe si rectificarea suprafetelor opuse

Rectificarea II

rectificare frontala A;

rectificare frontala sup. B cu respectarea cotei l₃

9.Finisarea danturii severuire sau rectificare

10. Controlul tehnic final.

4. Danturarea rotilor dintate cilindrice. Se poate realiza utilizand urmatoarele metode

1. Danturare prin metoda copierii
2. Danturarea prin metoda rostogolirii.

a.    danturare cu freze disc modul;

b.    danturare cu freze deget modul;

c.    danturare prin mortezare cu cutite profilate;

d.    danturare prin brosare cu generstoarea materializata.

4.1.1. Danturarea prin metoda copierii cu freza disc modul

A. Roti dintate cu dinti drepti.

Se realizeaza pe masina de frezat universala echipata cu cap divizor sau pe masina de frezat specializata cu sistem de divizare automata.

unde

n_s miscarea principala de rotatie a sculei in jurul axei proprii de revolutie;

miscarea de avans logitudinal s_l executata de piesa;

miscare de reglare s_r,cu scopul prelucrarii dintelui pe toata inaltimea;

miscare de divizare D (realizata cu cap divizor pe masini specializate)

Pentru marirea productivitatii se recomanda danturarea mai multor semifabricate fixate in pachet pe dorn sau se va recurge la frezarea cu mai multe freze disc modul montate pe acelasi dorn danturand mai multe semifabricate. In acest caz avem nevoie de cap divizor special multiax care sa faca simultan divizarea.

O productivitate mai ridicata se obtine pe masini specializate produse de firma Brown - Sharpe, dupa ce se frezeaza un gol, freza disc modul revine in pozitia initiala apoi mecanismul de divizare executa automat rotirea semifabricatului cu si apoi, tot automat, urmeaza cursa de lucru pentru urmatorul gol. La frezarea cu freza disc modul se folosesc seturi de freze pentru fiecare modul. Pentru module pana la 8 inclusiv setul este format din 8 freze numerotate 1 8; pentru module peste 8 seturi de 15 freze notate 1; 1,5; 2; .; iar pentru roti dintate precise si pentru module mari se folosesc seturi de 20 freze la care numerotarea se face astfel: 3; ; ; ; 4.

Fiecare numar de freza din set se utilizeaza pentru un anumit domeniu de numar. de dinti profilul fiecarei freze corespunde golului pentru roata cu cel mai mic numar de dinti prevazut, pentru freza respectiva, pentru celelalte numarul de dinti mai mari profilul evolventei rezulta deformat dar cu erori acceptabile.

Datorita acestor erori acest procedeu este considerat un procedeu cu precizie redusa clasa de precizie 811, iar .

B. Roti dintate cu dinti inclinati.

Apar unele deosebiri ce sunt prezentate in schita din fig.74.

La aceste roti este necesar ca masa masinii unelte cu piesa R sa fie rotita fata de pozitia zero cu unghiul φ₀ de inclinare a dintilor.

Freza disc modul isi va dispune profilul evolventic al dintilor in sectiune N-N normala pe elicea cilindrului de divizare, dar mai este necesar in plus si ca piesa sa efectueze in timpul frezarii unui gol intre dinti o miscare de rotatie n_p. De aceea axul capului divizor trebuie sa fie cuplat cu surubul conducator (prin roti de shcimb) al mesei care asigura avansul. De altfel, se respecta conditia cinematica.

- pasul elicei dintilor;

- diametrul de divizare;

Freza disc modul se alege in functie de care este standardizat si indicat in desenul de executie. Din numarul setului se alege in functie de numarul de dinti a rotii echivalente notate cu . Roata dintata echivalenta este acea roata dintata cu dinti drepti din planul N-N, care inlocuieste roata cu dinti inclinati.

4.1.2. Danturarea prin metoda copierii cu freza deget modul.

Dupa principiul copierii se realizeaza frezarea danturii rotilor dintate cilindrice cu dinti drepti si inclinati si cu ajutorul frezei deget modul. (fig. 75)

Procedeul de prelucrare presupune urmatoarele miscari

• miscarea de rotatie a frezei deget modul in jurul axei de rotatie caracterizata de turatia n_s

• miscarea de avans longitudinal s_l     executat de catre freza deget modul;
• miscarea de pozitionare pe directie radiala s_r executata de semifabricat
• miscarea intermitenta de divizare executata de catre semifabricat dupa prelucrarea unui gol.

Procedeul de danturare prin copiere cu freza deget este folosit mult pentru danturarea rotilor cu >20 si pentru roti cu dantura in V. Freza deget fiind putin rigida conditioneaza divizarea operatiei in mai multe treceri (fig. 76).

In cazul prelucrarii rotilor dintate cu dinti in V pentru obtinerea celor doua elicii cilindrice care alcatuiesc curba directoare este necesara translatia frezei deget de-a lungul generat. cilindrului piesei corelata cu rotatia alternativa a piesei.Translatia si rotatia sunt corelate cinematic respectand relatia ;

Concluzie:

Avantajul in cazul utilizarii masinii unelte de frezat este costul redus al sculei.

Dezavantajul consta in productivitate scazuta, mai ales in cazul frezarii cu freza deget care sunt scule mai putin rezistente, nerigide, cu o durabilitate scazuta datorita numarului redus de dinti. Aceste procedee sunt indicate numai la productia de serie mica si individuala, folosindu-se la roti cu module mari precum si la activitati de reparatii si intretineri. Precizia este scazuta in trapta 911.

4.1.3. Mortezarea cu cutite profilate

se aplica la prelucrarea rotile dintate cu dinti drepti;

nu este posibila prelucrarea rotilor dintate cu dinti inclinati;

Se foloseste un dispozitiv de mortezat cu un numar de cutite egal cu numarul de dinti, fiecare dinte materializand un gol.

Semifabricatul fixat pe un dorn face miscare rectilinie alternativa cu n cd/ min in interiorul capului port-cutite care este fix.Dupa fiecare cd/ min. cutitele primesc simultan un avans radial.

Inainte de inceperea cursei in gol, cutitele sunt retrase radial pe o mica distanta 0,5 mm pentru a se evita frecarea de suprafetele prelucrate.

Daca este necesar sa se dantureze roti dintate cu dimensiuni apropiate dar cu profile diferite ale gaurilor dintre dinti, atunci va fi suficient sa se schimbe cutitele profilate pastrandu-se celelalte elemente componente.Productia de 8-10 ori mai mare fata de freza melc modul. Costul capului cu cutite profilate este ridicat aplicandu-se numai la productia de serie mare si masa.

4.1.4. Brosarea danturilor cilindrice

Acest procedeu de prelucare a rotilor dintate se aplica atat pentru danturi interioare cat si pentru danturi exterioare, mai rar.

Pentru danturi exterioare se foloseste un dispozitiv de brosare care are atatea brose cati dinti are roata de prelucrat (fig. 79).

Brosele profilate B sunt solidarizate intr-un dispozitiv comun sub forma unui tub fiind despartite intre ele printr-o bara de ghidare care determina pozitia relativa a lor. Brosele descriu miscarea rectilinie cu viteza v. Degrosarea in functie de modul se poate face intr-o singura trecere sau in doua treceri. Calibrarea se executa cu un dispozitiv de brosare separat la care fiecare din brose are doi dinti de calibrat.

Brosele utilizate in prezent au forta de tractiune pana la 1000 kN.

4.2. Danturarea prin metoda rostogolirii.

Aceasta metoda de prelucare a rotilor dintate presupune:

danturare cu freza melc modul;

mortezarea cu cutit roata;

mortezarea cu cutit pieptene;

Danturarea prin metoda rostogoliri cu freza melc modul.

Este foarte raspandit de la module 0,236, atat pentru piese din otel carbon si aliate cu conditia ca HRC 2030 cat si pentru piese din aliaje neferoase. Se obtin danturi in treptele de precizie 7 si 8 (fig.81).

Sunt necesare urmatoarele miscari de lucru

1. miscarea de rulare care are doua componente.

rotatia piesei cu turatia

rotatia sculei cu turatia ;

Pentru roti dintate cu dinti drepti intre cele doua miscari de rostogolire trebuie sa se realizere urmatoarea legatura cinematica

, unde: - numarul de inceputuri ale frezei melc;

- numarul de dinti a piesei.

2. miscarea de avans axial     executata de scula pe directia axei piesei.

La inceputul prelucrarii se stabileste adancimea de aschiere prin miscarea de pozitionare. radiala .

Freza melc este montata pe masina prin intermediul unui dorn portscula pe o pozitie inclinata cu unghiul ω in cazul rotilor cu dinti drepti si respectiv inclinata sub unghiul ω in cazul rotilor dintate cu dinti inclinati. Frezarea danturii se poate efectua intr-o singura trecere pentru module , precum si pentru roti cu precizie mai redusa pana la si se face in 2 sau 3 treceri pentru module >4, respectiv la rotile precise >2, iar la modulele m>8 sunt 3 treceri. Pentru cresterea productivitatii se poate efectua danturarea mai multor semifabricate prinse in pachet pe acelasi dorn.

Exista mai multe tipuri de cicluri de lucru:

1. frezarea cu avans axial
2. frezarea cu avans radial-axial
3. frazarea cu avans diagonal sau axial trangential

a). Frezarea cu avans axial.

Cursa de lucru L, unde

- distanta de patrundere;

- distanta de depasire.

Dezavantaje metodei

Din cauza distantei x mari, timpul de baza este mai mare decat la celelalte variante.Durabilitatea sculei este scazuta deoarece freza lucreaza cu dintii din zona centrala, uzura se concentreaza pe acesti dinti si va impune ascutirea frezei desi ceilalti dinti de la capete nu sunt uzati. Expresia timpului de baza

se recomanda

b).Frezarea cu avans radial axial

Aceasta metoda de frezare a rotilor dintate se aplica cu scopul eliminarii dezavantajelor frezarii cu avans axial.

- avans radial;

- avans axial;

Expresia timpului de baza

- este mai mic decat in cazul a

La patrunderea radiala dintii frezei se uzeaza mai rapid. Nu se elimina dezavantajul. uzurii pe mijlocul frezei.

c). Frezarea cu avans diagonal sau axial tangential.

La acest procedeu este eliminat dezavantajul uzurii pe o anumita zona a frezei melc modul (fig. 84).

Avantajele metodei

uzura uniforma;

durabilitate mai mare a frezei;

freze melc cu lungimi mai mare decat lungimea standardizata cu scopul de a mari durabilitatea sculei in special pentru dantura coroanelor dintilor cu latime mare sau la danturarea in pachet.

La aceasta varianta la reglarea masinii unelte de danturat trebuie sa se includa un lant cinematic de rulare si diferentialul masinii deoarece roata ce se dantureaza trebuie sa se roteasca suplimentar corespunzator marimii avansului tangential . La unele masini avansul este inlocuit cu un avans intermitent executat la terminarea ciclului de lucru cand platoul este retras. Acest avans intermitent se numeste shifting.

Scula aceasta reprezinta un surub melc evolventric pe care s-au executat canale normale pe elicea melcului pentru evacuarea aschiilor. Numai freza care provine dintr-un surub melc evolventric asigura o dantura a rotii cu profilul eviolventric corect. Datorita unor defecte de executie a surubului melc in evolventa se recurge la realizarea unor suruburi melc de inlocuire fie melcul arhimedic de tip ZA, care are profil rectiliniu in sectiune axiala, fie de tip ZN1 , rectificat pe sectiune normala a dintelui, sau de tip ZN2, profil rectiliniu pe sectiunea normala pe golul dintelui.

Acestea se executa mai simplu deoarece detalonarea se face prin metoda detalonarii radiale.

Se folosesc freze melc cu un singur inceput pentru frezarea de finisare si se folosesc freze cu pentru frezarea de degrosare dupa care urmeaza o frezare de finisare sau severuire sau rectificare a danturii.

Freza cu mai multe inceputuri asigura o productivitate mai mare cu 40-50% fata de freza cu un singur inceput ().

4.2.2 Mortezarea danturii cilindrice cu cutite roata

Se foloseste pentru roti dintate cu dantura exterioara sau interioara si pentru roti dintate cu dinti in V, mai ales in cazul cand danturarea cu freze in V nu poate sa fie aplicata.

Scheme de mortezare a rotilor dintate cilindrice este prezentata in fig. 85.

Miscarile de lucru necesare danturarii cilindrice cu cutite roata sunt

miscarea principala n;

miscarea de rulare compusa din doua miscari: si , care trebuie sa indeplineasca urmatoarea cerinta cinematica

miscarea de avans executata de scula la inceputul lucrului si este comandata de o cama speciala;

miscarea de retragere radiala pe distansa mica a piesei sau a sculei pentru evitarea frecarii dintre dintele sculei aschietoare si suprafata prelucrata.

Mortezarea se executa pe masini de mortezat cu ax vertical iar pentru arbori pinion sau pentru danturi in V se folosesc masini de mortezat cu ax orizontal.

Pentru rotile in V sunt necesare doua cutite tip roata care lucreaza simultan cate unul pentru fiecare elice. Pentru rotile cu dinti inclinati se folosesc cutite roata cu dinti inclinati. Sensul inclinarii dintilor pe cutit sunt invers decat pentru piesa.

cutite de tip I, cutite SYKES, se caracterizeaza prin faptul ca taisurile dintilor sunt cuprinse intr-un plan frontal;

cutite de tip II, cutite FELLOWS, se caracterizeaza prin faptul ca taisurile sunt intr-un plan normal pe elicea dintilor sculei.

La aceste roti este necesar ca cutitul roata in timpul curselor rectilinii alternative sa primeasca o miscare de rotatie. suplimentara.Aceasta miscare suplimentara fiind obtinuta de la o bucsa cu ghidaj elicoidal de la berbecul port scula. Pasul elicei bucsei cu ghidaj elicoidal trebuie sa fie egal cu pasul elicei dintilor cutitului roata, iar inclinarea elicei dintilor cutitului trebuie sa fie erala cu inclinarea elicei dintilor piesei.

Precizia la mortezare este superioara. fata de frezarea cu freza melc, se asigura treapta 5 pe masini de danturat precise si treapta 6 la masini de danturat normale. Rugozitatea flancurilor dintilor este mai mica .

4.2.3 Mortezarea rotilor dintate cu cutit pieptene.

Acest procedeu este o metoda de prelucrare ce se bazeaza pe principiul rostogolirii insa, spre deosebire de frezarea cu freze melc sau mortezarea cu cutit roata la care rularea este continua, la acest procedeu este discontinua, fiind intrerupta pentru divizare.

Cutitul pieptene are forma unei cremaliere cu flancurile detalonate. Se aplica pentru toate tipurile de roti cu dantura exterioara:

cu dinti drepti;

cu dinti inclinati;

cu dinti in V.

Se utilizeaza pentru roti dintate cu module foarte mari si cu diametre de pana la 12000 mm.

Miscarile de lucru sunt

miscarea principala miscarea rectilinie alternativa a cutitului pieptan n cd/ min

- viteza medie a berbecului

miscarea de rulare: rotatia piesei corelata cu miscarea de translatie care este executata sau de piesa, sau de cutitul pieptene;

miscarea de avans radial : pana ce scula ajunge la adancimea de aschiere dorita;

miscarea oscilanta de retragere a cutitului la cursa in gol.

Prelucrarea se executa pe masini speciale astfel

I - masina ce lucreaza dupa principiul generarii. evolventei cu rularea dupa dreapta mobila numita masina Parkinson (sunderland), miscarea de translatie este executata de cutitul pieptene iar miscarile rectilinii alternative au loc in plan orizontal.

II - masina care lucreaza dupa princip. generarii evolventei cu dreapta fixa Magg.

miscarea de translatie este executata de piesa iar miscarile rectilinii alternative au loc in plan vertical.

Aceste masini lucreaza in mai multe cicluri de lucru deoarece nu se pot construi cutite pieptene asa de lungi astfel ca toti dintii piesei sa se prelucreze intr-un ciclu.

Fiecare ciclu este alcatuit.:

pozitionarea sculei in plan radial;

aschierea propriu-zisa;

retragerea sculei

La fiecare ciclu se prelucreaza o grupa de dinti: 1, 2, 3 dinti. Divizarea se realizeaza astfel dupa ce s-a danturat o grupa de dinti cutitul se retrage in afara se intrerupe miscarea de rotatie cutitul se deplaseaza tangentical II pe aceeasi lungime care a inaintat. In procesul de danturare se deplaseaza radial III si incepe un nou ciclu.

Pentru rotile dintate cu dinti in V sunt necesare doua cutite pieptene fiecare cu cate o latura a V-ului.

Numarul de cicluri, respectiv numarul de divizori, depinde de numarul de dinti ai rotii si de modul Rotile cu dinti inclinati se dantureaza dupa acelasi principiu deosebirea fiind ca berbecul port cutit este inclinat cu unghiul de inclinare a dintilor rotii. Pentru module mari a rotilor dintate se recomanda ca degrosarea sa se faca cu cutite de forma simplificata care executa canale dreptunghiulare apoi exista o faza de finisare.

Se foloseste un cutit in trepte deoarece s-a constatat ca prezinta o mai buna stabilitate fata de un cutit trapezoidal care ar putea fi folosit. Latimea totala a aschiei b pe un flanc este la acel cutit mai mica decat la cutitul trapezoidal. Avantajele procedeului:

1. cutitul piept. de forma unei cremalier se poate executa cu o precizie mai ridicata decat cutitele roata si frezele melc;
2. simplitatea profilului rectiliniu a cutitelor permite sa se respecte abateri ale pasului de cel mult     si abateri de unghi de .

Datorita preciziei mari a sculei se pot obtine chiar la module mari danturi cu precizie ridicata in trept. 6 si 7 si o rugozitate

Dezavantaje

1. procesul de lucru este discontinuu fiind intrerupt periodic pentru revenirea sculei respective a piesei in pozitia initiala in vederea divizarii, si din aceasta cauza productivitatea este de 30-40% mai mica decat la celelalte procedee prezentate.
2. cinematica masinii unelte mai complicata si reglarea mai dificila;

4.3.FINISAREA DANTURILOR

Urmareste realizarea a doua scopuri:

• obtinerea preciziei profilului evolventric al dintilor care sa asigure angrenarea fara zgomot a rotilor dintate;
• imbunatatirea calitatii suprafetei flancurilor dintilor pentru ca functionarea angrenajului sa fie lina si in scopul cresterii durabilitatii;

Procedeele de finisare se pot imparti:

1. Pentru rotile netratate termic a caror duritate permite folosirea de scule din otel rapid () sau oteluri pentru scule (OSC)
2. Procedee de finisare pentru rotile tratate termic - calite care necesita utilizarea discurilor abrazive

Din prima categoria fac parte:

1.a) rularea;

1.b) severuirea;

Din categoria 2 fac parte:

2.a) rectificarea danturii;

2.b) rodarea danturii;

Rularea are ca scop imbunatatirea calitatii suprafetei flancurilor printr-o ecruisare superficiala care se obtine la angrenarea rotii de prelucrat cu doua sau trei roti scula si care au acelasi modul.

In timpul angrenarii se relaizeaza o apasare cu forta P a sculelor pe piese cu un mecanism de actionare hidraulic, sau pneumatic si datorita acestei apasari se produce ecruisarea flancurilor dintilor. Prin aceasta prelucrare se produc si modificarile unor erori a danturii. In timpul rularii se utilizeaza lichid de ungere dar fara pulberi abrazive.

Procedeul nu se aplica rotilor care ulterior se supun la tratamente termice pe motiv ca ecruisarea dispare la aplicarea tratamentului termic.

Dezavantajul metodei consta ca prin ecruisare se introduc tensiuni interne suplimentare in stratul superficial. De aceea, in locul rularii, unele societati prevad aplicarea operatiei de severuire. Prin rulare rezulta trepta a 7-a de precizie daca inainte de rulare piesele erau in treptele 8 sau 9 de precizie.

Severuirea. Razuirea unor aschii fine de pe flancul dintilor cu ajutorul muchiilor aschietoare a unor canale cu profil dreptunghiular practicate pe flacurilor dintilor sculei severuite care poate fi de forma unei roti dintate sau de forma unei cremaliere ce angreneaza cu roata piesei. Se aplica daca duritatea rotii danturate este HRC In caz contrar, apare uzura rapida a severului. S-au experimentat si severe cu dinti din carburi metalice sinterizate reusind sa se severuiasca si roti dintate tratate termic.

Prin severuire se obtine o calitate a suprafetei flancurilor foarte buna cu valori comparabile cu cele obtinute la rectificarea danturii.Se corecteaza eroarea de profil a dintelui si se reduce bataia radiala a dintelui cu conditia ca inainte de severuire bataia radiala sa nu aiba valori mari. La severuire o bataie radiala mare se transforma intr-o eroare de pas a danturii.

La acest procedeu de severuire axele severului si a piesei sunt inclinate la unghi δ pentru a putea angrena. La o roata cu dinti inclinati severul are dinti inclinati sau cu un alt unghi de inclinare fata de roata dintata.

;

Pentru a se severui intreaga latime B a danturii este necesara si o miscare de avans ce se poate efectua in trei variante:

1. pe directia longitudinala, ca in cazul schitei (fig. 87);

2. pe directie transversala;

3. pe directie diagonala.

La fiecare capat de cursa roata piesa mai capata si o miscare de avans radial pentru a se executa miscarea pentru trecerea urmatoare. In general presiunea intre scula si piesa necesara aschierii se obtine fie radial, prin micsorarea distantei intre axele rotilor, fie tangential, prin franarea rotii antrenate care poate fi piesa sau scula.

In practica, unghiul se recomanda 15⁰ pentru roti dintate din otel.

In practica, unghiul se recomanda 10⁰ pentru roti dintate din fonta

. - viteza periferica a rotii piesa;

- viteza periferica a severului;

- viteza de aschiere

In triunghiul vitezelor aplicam teoria sinusului astfel

La aceasta varianta cu avans longitudinal, lungimea de cursa a rotii piesei

.

unde

- lungimea de patrundere;

- lungimea de depasire;

;

Dezavantaje:

- uzura sculei se concentreaza pe zona centrala din latimea severului:

2. Severuirea cu avans transversal. In acest caz roata dintata realizeaza un avans rectiliniu alternativ pe directie perpendicular pe axa sa. Avantajul metodei consta in

- cea mai productiva;

- calitatea flancurilor dintilor putin mai scazuta;

- uzura severului este uniforma pe intreaga latime a lor datorita disectiei avansului. Astfel se mareste durabilitatea sculei.

Dezavantajul este ca latimea sculei este mai mare;

3. Severuirea cu avans in directie diagonala. Avantajul acestei metode consta in

- latimea B_s poate sa fie mai mica decat latimea piesei datorita avansului diagonal;

- prin operatii de severuire a danturii se asigura precizia in treptele de precizie 67. In orice caz, cu 12 trepte de precizie mai ridicata decat precizia inainte de severuire.

Productivitatea severuirii in comparatie cu productivitatea rectificarii aceeasi roti dintate este de 46 ori mai mare.

Finisarea danturii rotilor tratate termic. Rectificarea danturii trebuie sa fie precedata de rectificarea. alezajului rotii, alezaj ce va constitui baza tehnica la operatia de rectificat a danturii si totodata sa se faca rectificarea suprafetei frontale a butucului rotii dintate.

Pentru rectificarea alezajului la fabricatia de serie mica prinderea rotilor dintate se face pe diametrul exterior al danturii.

Centrarea se poate face manual utilizand un comparator cu cadran a carui palpator este in contact cu suprafata alezajului. La aceasta varianta de centrare se recomanda ca inainte de rectificat alezajul sa se rectifice si diametrul exterior a danturii pentru a se obtine o buna cuoaxialitate cu gaura.

La productia de serie mare, pentru operatia de rectificare a alezajelor se utilizeaza dispozitive speciale de prindere in care roata dintata este orientata dupa suprafata flancurilor dintilor prin intermediu unor role la rotile cu dantura dreapta si cu ajutorul unor bile la rotile dintate cu dinti inclinati.

Rectificarea danturii se poate realiza prin:

a). Procedee de copiere

- cu disc abraziv cu profil dublu;

- cu disc abraziv cu profil simplu;

b). Procedee de rulare

Rectificarea danturii prin copiere cu disc abraziv cu profil dublu se realizeaza prin materializarea ambelor flancuri a unui gol dintre doi dinti (fig.88).

Procedeu presupune urmatoarele miscari de lucru

1. miscarea de rotatie a discului abraziv realizata cu o turatie astfel ca viteza periferica
2. miscarea de avans longitudinal a piesei care este o miscare lenta dupa rectificarea fiecarui gol;
3. divizarea D
4. dupa ce s-a efectuat o rotatie completa de 360⁰ in urma divizarii are loc miscarea de avans radial a rotii dintate pentru obtinerea adancimii de aschiere la trecerea urmatoare;

Acest procedeu expus se numeste procedeul Ortcutt;

Profilarea discului abraziv cu un dispozitiv de profil dupa sablon se foloseste pentru acest procedeu.

Caracteristicile acestui procedeu:

productivitatea este relativ redusa fata de alte variante deoarece cele doua flancuri ale dintilor sunt materializate de partite frontale ale discului abraziv. De aceea intensitatea procesului de rectificare este relativ scazuta;

Precizia danturii rectificate este intrucatva mai mica pentru ca uzura discului abraziv este neuniforma din cauza diferentei dintre si a partii active a discului ceea ce reprezinta o viteza diferita.

Aceste dezavantaje sunt partial eliminate la rectificarea cu disc abraziv cu profil simplu - procedeul AFEDR SCHAUDT