2. fogazatok megmunkÁlÁsa

2. FOGAZATOK MEGMUNKÁLÁSA

BEVEZETÉS

• Egyike a legbonyolultabb gépelemeknek• 1785 Anglia "Albion" gőzmalom, öntöttvas fogaskerekek

(első, és kb. 1 évszázadon át nem változott)• 1856-ban jelent meg Max Eyth emlékirata:

"finoman és pontosan„ bádogsablon, kalapács, vágó, reszelőbádogsablon, kalapács, vágó, reszelő• 1876 Philadelphia - Világkiállítás

1400 LE; n=1/36 min; lendkerék 9 m, (egyben fogaskerék 9 ); tárcsa 3 m, n=1/108;– zajmentes - beszélgetni lehet– egyik csapágyház órásmester üzeme– másik csapágyház tűkészítő üzeme

"Érzék szerinti" előmunkálás, foggyalu, kiegyensúlyozás, vágó, reszelő,

csiszolópapír, hántolószerszám• Lefejtést a 19. sz. kezdetén ismerik meg

(burkoló sokszög - síklapokkal határolt, finommegmunkálás)• 1912 Mayer és Schmidt

egyprofiltárcsás köszörűgép• 1913 Maag első kéttárcsás köszörűgépe• 1932 Michigan Tool Co. hántolóléc hántológép

National Broach hántolókerék hántológép

Fogaskerékhajtások osztályozása

• A fogaskerekeket a fogaskeréktest alakja ill. a fogaskerékpár tengelyeinek egymáshoz viszonyított helyzete alapján osztályozhatjuk.

• A fogaskeréktestek a határesetet képező fogasléc kivételével forgásfelületek, amelyek külső felülete henger-, kúp vagy globoid


• A hengerfelületből készülnek a hengeres kerekek, egyenes-, ferde- és nyílfogazattal, külső és belső fogazattal, valamint a hengeres csigák.

• Fogasléc keletkezik, ha a hengeres kerék fogszámát végtelen nagyra növeljük.

• A kúpfelületű keréktestből a kúpos fogaskerekek

vagy kúpkerekek

egyenes-, ferde- és ívelt fogazattal.• /A 90-os félkúpszögű kúpkereket

síkkeréknek nevezzük./• A globoidból a globoid csigahajtás

csigája és a csigakerekek

• A fogaskerékpár tengelyeinek viszonylagos helyzete szerint háromféle tengelyhelyzetet különböztetünk meg:


• párhuzamos, • egymást metsző• kitérő tengelyek

A két szempontot figyelembe véve, valamint a tengelytáv (=normáltranszverzális, vagyis a két tengelyt metsző, mindkettőre merőleges egyenes metszéspontjai közötti távolság hossza) és atengelyszög (az első tengelynek a második tengely vetületével alkotott szöge a normáltranszverzálisra merőleges síkban) segítségével táblázatban foglalhatjuk össze.

• A tengelytáv és a tengelyszögalapján: Tengelyszög Tengely-

távA tengelyek viszony-

lagos helyzeteElnevezés

=0 a0

Párhuzamosak Hengeres kerékpára) külső fogazatúb) belső fogazatúc) egyenesfogúd) ferdefogú

0 a0

Kitérők 1. Csavarkerékpár2. Csigahajtópára) hengeresb) globoidc) különleges3. Hipoid kerékpár4. Spiroid kerékpár

0 a=0Egymást metsző Kúpkerékpár

a) egyenesfogúb) ferdefogúc) íveltfogú


Fogaskerekek - műveleti sorrend meghatározása

normalizálásfeszültségcsökkentéslágyítás

normalizálásfeszültségcsökkentéslágyítás

Fogazat kialakítás

Hõkezelés

Keréktest megmunkálása

1 2

1

1

Fogazatok finom megmunkálása

betétedzéslángedzésNF-edzésnemesítés

Hõkezelés

2

Határozott élûszerszámmal

ForgácsolássalForgácsolás nélkül- finomhengerlés

Határozatlan élûszerszámmal

- hámozó, simító lefejtõ marás- foghántolás

- profilozó köszörülés

- dörzsköszörülés

Fogazást kiegészítõmûveletek - foggömbölyítés - fogsarkítás - foglekerekítés - dongásítás

2 1

- öntés - kovácsolás - húzás - kivágás - hengerlés - porkohászat - ütõtestes

- másolás - profilozás - lefejtõmarás

ForgácsolássalForgácsolás nélkül

- lefejtõ köszörülés

A műveleti sorrend meghatározása

1 2

1

Fogazatok finom megmunkálása

betétedzéslángedzésNF-edzésnemesítés

Hőkezelés

Határozott élűszerszámmal

ForgácsolássalForgácsolás nélkül- finomhengerlés

Határozatlan élűszerszámmal

- hámozó, simító lefejtő marás- foghántolás

- profilozó köszörülés

- dörzsköszörülés

Fogazást kiegészítőműveletek - foggömbölyítés - fogsarkítás - foglekerekítés - dongásítás

2 1

- lefejtő köszörülés

Keréktest megmunkálása• Előgyártmány választás: D < 55 mm rúdanyag

55 < D < 200 sajtolt, hengereltD > 200 kovácsolt (esetleg sajtolt)

• Keréktest nagyolása• Keréktest simítása

A keréktest megmunkálását a tengelyszerű alkatrészek megmunkálásánál tanultak szerint kell megtervezni.

Figyelni kell a bázisfelületek helyes megválasztására és kialakítására.

A fogaskerekek mechanikai megmunkálását meghatározótényezők

a) méret,b) szerkezeti kialakítás,c) megmunkálás pontossága,d) érdesség,e) gyártandó darabszám,f) nyersdarab készítésének módja,g) anyag és hőkezelés.

Fogazatok megmunkálása

Fogazatok megmunkálása

Fogazás előtti hőkezelés

Eljárás Célja Alk. területe

Normalizálás egyenletes, finom szövet-szerkezet;feszültségmentesség, jó szilárdság;jobb forgácsolási viszonyok

melegalakítás után

Feszültség-csökkentés

feszültségcsökkentés;bonyolult kerekek edzési elhúzódásainak csökkentése

nagyoló és simító forgácsolási műveletek között, ha nem akarunk lágyítani

Lágyítás lágy szövetszerkezet elérése;edzési elhúzódások csökkentése

forgácsolás megkezdése előtt;nagy széntartalmú és ötvözött acéloknál nagyolás után

Hengeres fogaskerekek ajánlott műveleti sorrendje

Sima furatú fogaskerékhez Hornyos furatú fogaskerékhez

Megnevezés Műveleti sorrend

Egyszerű hőkezeletlen kerekek, pont. o.: 7-10.

Anyag: öntöttvas, hőkezelést nem igénylő acélfajták, műanyag, stb.

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Keréktest simítása4. Fogazás5. Fogak sorjázása

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Furat és bázisoldal simítása4. Üregelés5. Sorjázás6. Bordástüskén keréktest készre simítása 7. Fogazás8. Fogak sorjázása

Nagyobb igénybevételnek kitett nemesített kerekek, pont. o.:7-10.

Anyag: nemesíthető ötvözött v. ötvözetlen acél

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Keréktest nemesítése4. Keréktest simítása5. Fogazás6. Fogak sorjázása

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Nemesítés4. Furat és bázisoldal simítása 5. Üregelés6. Sorjázás7. Bordástüskén keréktest készre simítása 8. Fogazás9. Fogak sorjázása

Korszerű eljárás: keréktest nemesítve, a fogak NF eljárással edzve, pont. o.: 6-7. Anyag:C 45 K.

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Nemesítés4. Keréktest simítása (furat köszörülési ráhagyással)5. Fogazás köszörülési ráhagyással 6. Fogak sorjázása7. Fogak edzése NF eljárással8. Furat és oldalak köszörülése9. Fogak köszörülése

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Nemesítés4. Furat és bázisfelület simítása5. Üregelés6. Sorjázás7. Bordástüskén keréktest simítása8. Fogazás köszörülési ráhagyással9. Fogak sorjázása10. Fogak edzése NF eljárással11. Hornyolt furat kalibrálása12. Fogak köszörülése

Hengeres fogaskerekek ajánlott műveleti sorrendje, folytatás

Sima furatú fogaskerékhez Hornyos furatú fogaskerékhez

Megnevezés Műveleti sorrend

Betétedzett kerék, amelyen az összes felület kemény lehet, pont. o.: 6-7.

Anyag: betétben edzhető ötvözött és ötvözetlen acélok

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Lágyítás4. Keréktest simítása köszörülési ráhagyással5. Fogazás köszörülési ráhagyással

6. Fogak sorjázása7. Cementálás, edzés8. Furat, oldalak stb. köszörülése9. Fogak köszörülése

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Lágyítás4. Furat és bázisfelület simítása5. Üregelés6. Sorjázás7. Bordástüskén keréktest simítása köszörülési ráhagyással8. Fogazás köszörülési ráhagyással9. Fogak sorjázása10. Cementálás, edzés11. Furat, oldalak stb. köszörülése12. Fogak köszörülése*

Betétedzett kerék, amelyen lágyan maradó felületek is vannak, pont. o.: 5-7. Anyag: betétben edzhető ötvözött és ötvözetlen acélok

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Lágyítás4. Keréktest simítása, a lágyan maradó részeken a cementálá- si rétegnél nagyobb ráhagyás5. Fogazás köszörülési ráhagyással 6. Fogak sorjázása7. Cementálás, lágyítás8. Ráhagyás leforgácsolása a lágyan maradó felületekről9. Edzés10. Furat, oldalfelület stb. köszörülése11. Fogak köszörülése*

1. Darabolás2. Keréktest nagyolása3. Lágyítás4. Simítás a keményítendő részeken kösz. ráhagyással , a lágyan maradó részeken a cementálási rétegnél nagyobb ráhagyás 5. Fogazás köszörülési ráhagyással6. Fogak sorjázása7. Cementálás, lágyítás8. Ráhagyás leforgácsolása a lágyan maradó felületekről, de további kb. 0,5 mm ráhagyás 9. Edzés10. Furat és bázisfelületek méretre esztergálása11. Üregelés12. Sorjázás13. Bordástüskén keréktest készre köszörülése 14. Fogak köszörülése

•Megjegyzés: ötvözetlen acél esetén a 3. művelet, a lágyítás elmaradhat.

Szempontok a fogazógép és fogazószerszámok megválasztásához

Vázlat Fogazógép Szerszám Megjegyzés

Lefejtőmarógép, lefejtő-gyalugép metszőkerekes és fésűskéses

LefejtőmaróEgyenesfogazatú metsző-

kerékEgyenesfogazatú fésűskés

A kifutás nincs korlátozva

LefejtőmaróFerdefogazatú metsző-

kerék+ ferde vezetékEgyenesfogazatú fésűskés

A kifutás nincs korlátozva

Lefejtő metszőkerekes gyalugép

Metszőkerék


Metszőkerék Különleges berendezés szükséges

Lefejtőmarógép Lefejtőmaró

2. Hengeres fogazatok megmunkálása


Lefejtő fésűskéses gyalugép

Egyenesfogazatú metszőkerék

Egyenesfogazatú fésűskés

Korlátozott szerszámkifutás


Lefejtő fésűskéses gyalugép

Ferdefogazatú metsző-kerék + ferde vezeték

Ferdefogazatú fésűskés

Korlátozott szerszámkifutás

Metszőkerekes, vízszintes elrendezésű és két egyvonalba eső egymással szembefor-dított árbocú gép, pl. Sykes, Plant

Ferdefogazatú metsző-kerék + ferde vezeték

Ua. mint g) Ua. mint g) Ua. mint g)

Metszőkerekes és fésűskéses lefejtő gyalugéppel is készíthető, azonban két felfogásban, átfogással

Lefejtőmarógép Lefejtő csigamaróEgyélű ütőkés

Vízszintes marógép, gyalugép, fésűskéses lefejtő gyalugép

Modulprofilos tárcsamaró, modulprofilos gyalukés

Fésűskés


Határozott élű szerszámmal az alábbi módszerekkel állíthatunk elő

hengeres fogaskerekeket.

• Másolás

• Profilozás

- marás (tárcsa- és ujjmaróval)

- gyalulás (gyalukés készlet)

- üregelés (üregelő tüske)

- köszörülés (profilozó korong)

• Lefejtő eljárások

- marás (lefejtőmaró)

- gyalulás (fésűskés, metszőkerék)

- hántolás (hántolóléc, hántolókerék, hántolócsiga)

- köszörülés (lefejtő köszörűkorong)


A) Másolás


B) Profilozás- marás (tárcsa- és ujjmaróval)- gyalulás (gyalukés készlet)- üregelés (üregelő tüske)- köszörülés (profilozó korong)

B1) Marás

UjjmaróTárcsamaró

B) Profilozás

Vc

Vf


B2 Gyalulás

B) Profilozás

„üregelő vésés”

Ahány fog, annyi kés !

B3) Üregelés


B) Profilozás

Fogazás üregelőtárcsával

2. Hengeres fogazatok megmunkálása • Lefejtő eljárások

- marás (lefejtőmaró)

- gyalulás – vésés (fésűskés, metszőkerék)

- hántolás (hántolóléc, hántolókerék, hántolócsiga)

- köszörülés (lefejtő köszörűkorong)

Lefejtő eljárás

• fogazásnál a mdb. és a szerszám mint két fogazott elem kapcsolódik egymással• a kapcsolódás az ismert legördülési törvényszerűségeknek megfelelő• a forgácsoláshoz a legördülő mozgáson kívül • kiegészítő mozgás (amely a szerszám típusától függ

- főmozgás (pl. fogvésés )- előtolómozgás (pl. lefejtő fogmarás)

• a lefejtő mozgás kiküszöböli a profilozó eljárásnál szükséges osztómozgástfolytonos mozgás

• lefejtő eljárásnál- hengeres fogaskerekeket- ívelt fogú fogaskerekeket

munkálunk meg

Lefejtő eljárások

w

w

f w

vc

vc

f w

f

ft

a

vc

f f

ff

Maag FellowsPfauter


• alap: két hengeres fogazott elem – szerszám és munkadarab – kitérő tengelyek mentén történő kapcsolódása és legördülése

• legördítéshez szükséges mozgások elméletileg – forgácsoló főmozgás

– folyamatos osztás

• megmunkálható fogaskerekek– hengeres kerék

– csigakerék

Lefejtő eljárás

C/1 Marás

Lefejtőmaróval(Pfauter-eljárás)


• szerszám: lefejtő maró – hengerre felcsavart fogasléc

Lefejtő eljárás

Marás


Lefejtőmaró

normálmetszet

Tengelymetszet (csigakerék gyártáshoz)


Lefejtő eljárás

Marás


Folyamatos fogmarás és radiális mélységre állítás

Lefejtőmarógép

1-Motor és cserekerékszekrény, 2-hajtómechanizmus, 3-marószán, 4-állvány, 5-gerenda, 6-támasztóbak, 7-munkadarab, 8-forgó tárgyasztal.

Az eljárásra épülő gépeken kialakíthatók:• egyenes vagy ferde fogú hengeres fogazatok,• különféle periodikus profilok (pl. bordázatok,

sokszögprofilok, a származtató felületet illetve szerszámot a konjugáció elvén kell kialakítani; pl. Realux szerkesztése is erre épül),

• csigakerekek (ez esetben = 0o) és a relatív helyzet (12.65. ábra).


• A szerszám normálmetszetben forgácsol

• A marótengelyt egyenes fogazáshoz meg kell dönteni a menetemelkedés szögének és irányának ( jobb vagy balmenetes) megfelelően

Lefejtő eljárás

Marás


Egyenes fogazat marása


Marótengely döntési szöge !

Lefejtő eljárás

Marás


Bal ferdeségű fogazat (a) marása Jobb ferdeségű fogazat (b) marásabal menetű (1) maróval jobbmenetű (2) maróval

Ferdefogazat marása

Pfauter marási elrendezések

Ferde fogú (jobbos vagy balos) kerekek gyártásakor a lefejtőmaró döntési szögét az ábra szerint határozzuk meg.

s – a csigamaró osztóhengerén mért menetemelkedési szög, a fogak

emelkedési iránya dönti el a bedöntés irányát.

0 – fogferdeség szöge.

s

jobb hajlású kerékjobb menetű maró

= o- = o s+

jobb hajlású kerékbal menetű maró

o= so= s+

-

bal hajlású kerékjobb menetű maró

bal hajlású kerékbal menetű maró


Lefejtő eljárás

C/2 Gyalulás

C/21 Fésűskéssel (MAAG-eljárás)

• Bonyolult kinematika: – A főmozgást végző szerszám előtt a fogazandó kerék (munkadarab)

gördülőkörén gördülve elhalad

• Szerszám: – végtelen sugarú, osztóköre egyenessé fajul

– három kivitel Nagyoló, ElőSimító, Simító

(Nagy modulnál, nagy fogszámnál mindhármat alkalmazzák)


Lefejtő eljárás

C/2 Gyalulás

C/21 Fésűskéssel

1 - alátét,2 - megmunkáló fésűskés


Lefejtő eljárás

C/2 Gyalulás

C/22 Metszőkerékkel(Fellow eljárás)

• Alkalmazása: külső és belső, egyenes és ferde fogazás készíthető hengeres kerekeken

• Fogaskerék alakú szerszám (metszőkerék ) le-fel mozog ++ fogazandó kerék egymáson legördül

• Fogásvétel: vezértárcsa segítségével


Lefejtő eljárás

C/2 Gyalulás


Gyalulás metszőkerékkel


Lefejtő eljárás

C/2 Gyalulás


Gép metszőkerekes foggyaluláshoz 1-szekrény 2-kos 3-állvány 4-szerszám 5-forgó tárgyasztal 6-munkadarab


Lefejtő eljárás

C/2 Gyalulás


.

.

teljes fogásmélység

1

2

mdb. szerszám

1

2

h

fogásvételMetszőkerekes (Fellows) eljárás vezérlése

13

2

Ferde fogazat előállításának metszőkerékkel, cserélhető csavarvezeték segítségével

1. csavarvezeték,2. vezetőhüvelyt forgató kerék,3. vezetőcsap


Lefejtő eljárás

C/3 Hántolás

hántolóléccel hántolókerékkel


Lefejtő eljárás

C/3 Hántolás

1. hántolótárcsa2. hornyok 3. fogaskerék (mdb)

A foghántolókerék és a fogaskerék fogazata között fellépő csúszás


Lefejtő eljárás

C/3 Hántolás Hántolási eljárások:

a) párhuzamos, b) diagonális c) merőleges (tangenciális ) d) rövid löketű

2. fogazatok megmunkÁlÁsa

Documents