Visoka tehnička škola Novi Beograd

Seminarski rad

Izrada zupčanika

Predmet:Tehnološki postupci

- 1 -

Student : Profesor : Siniša Suvajdžić Aleksandar RakovićBroj indeksa 129/10

Sadržaj :

1. Uvod2. Izrada cilindričnih zupčanika glodanjem2.1. Izrada zupčanika pojedinačnim rezanjem2.2. Izrada zupčanika relativnim kotrljanjem3. Izrada cilindričnih zupčanika rendisanjem3.1. Izrada cilindričnih zupčanika relativnim kotrljanjem4. Izrada koničnih zupčaniaka4.1. Izrada koničnih zupčanika glodanjem4.2. Izrada koničnih zupčanika rendisanjem5. Izrada zupčanika provlačenjem6. Završna obrada zupčanika 6.1. Obrada zupčanika brušenjem 6.2. Obrada zupčanika glačanjem6.3. Obrada zupčanika ljuštenjem7. Literatura

- 2 -

1.Uvod

U zavisnosti od zahtevanog kvaliteta izrade zupčanika metode izrade se dele na dve grupe i to na :- predhodno odabrane izrade - završne obrade zupčanikaMetoda predhodne obrade je obrada glodanjem rendisanjem i provlačenjem i formira se oblik zuba zupčanika rezanjem iz punog materijala.Metode završne obrade su metode izrade brušenjem ,glačanjem i sl.Kod ove metode se otklanje defektni sloj i toplotne deformacije nastale predhodnom obradom i obezbeđuje se visoka tačnost i kvalitet obrađene površine.

Metode izrade i obrade zupčanika se mogu razvrstati i prema vrsti zupčanika koji se izrađuju i osnovnim postupcima obrade :

- izrada zupčanika glodanjem- izrada zupčanika rendisanjem- izrada zupčanika provlačenjem- završna obrada zupčanika

- 3 -

2. Izrada cilindričnik zupčanika glodanjem

Za izradu cilindričnik zupčanika glodanjem koriste se dve metode izrade

- metoda pojedinačnim rezanjem ( zub po zub )- metoda relativnim kotrljanjem

2.1.Izrada zupčanika pojedinačnim rezanjem

Metode pojedinačne izrade zupčanika koriste se samo u nedostatku specijalnih mašina.Izrada cilindričnih zupčanika pojedinačnim rezanjem je moguća na univerzalnim, horizontalnim i vertikalnim glodalicama uz primenu podeonog aparata, koji može biti prost i univerzalan.

- 4 -

Slika 1. Izrada zuba zupčanika koturastim modulnim glodalima

- 5 -

Slika 2. Izrada zuba zupčanika vretenastim modulnim glodalima

Kao alat se koriste modulna vretenasta ili konturna glodala.Profil alata odgovara profilu međuzublja zuba zupčanika. Nakon izrade jednog međuzublja mredmet obrade se , pomoću podeonog aparata zaokreće za jedan korak.Kako se pri istoj vrednosti modula zupčanika profil međuzublja menja sa brojem zuba zupčanika , teoriski bi bio potreban poseban alat za svaki modul i broj zuba.Međutim u praksi se za određeni dijapazon brojeva zuba zupčanika pri istoj vrednosti modula koristi samo jedno glodalo. To znači da za svaku vrednost modula zupčanika postoji određena garnitura glodala., pri čemu se jedno glodalo iz garniture koristi za određeni dijapazon broja zuba zupčanika.

2.2.Izrada zupčanika relativnim kotrljanjem

Za serisku i masovnu proizvodnju zupčanika koriste se specijalne mašine , koje rde na principu relativnog kotrljanja između alata i predmeta obrade. Princip relativnog kotrljanja obezbeđuje veću tačnost izrade , bolji kvalitet i viši nivo produktivnosti izrade zupčanika. Ostvaruje se na mašinam tipa Pfauer korišćenjem odvalnog glodala kao reznog alata. Odvalno glodalo je oblika puža ispresecanog zavojnim žljebovima normalnim na zavojnicu – spiralu puža.

- 6 -

Slika 3.Odvalna glodala

U procesu izrade zupčanika odvalno glodalo izvodi lagano glavno obrtno kretanje ( slika 3 ) uz istovtemeno pravolinisko pomoćno kretanje paralelno osi zupčanika koji se izrađuje.Predmet obrade izvodi pomoćno obrtno kretanje koje je u funkciji glavnog kretanja kako bi se dobio željeni broj zuba zupčanika.Odvalna glodala se izrađuju od brzoreznog čelika ili sa umetnutim segmentima sa zubima od brzoreznog čelika.Nanošenjem tvrdih tin prevlaka postiže se višestruko povećanje postojanosti alata.Za izradu zupčanika glodanje koristi se glodalica tipa PFAUER . Nosač alata sa alatom se vertikalno pomera duž stuba i zaokreće oko horizontalne ose u cilju zaokretanja odvalnog glodala.Alat izvodi glavno obrtno i pompoćno aksijalno pravolinisko kretanje.Predmet obrade se postavlja na stožer i utvrđuje nosačem.Predmet obrade izvodi pomoćno

- 7 -

obrtano , dopunsko obrtno i pomoćno pravolinisko radijalno kretanje , koje može biti periodično ili kontinualno.

3.Izrada cilindričnih zupčanika rendisanjem

Izrada cilindričnih i konusnih zupčanika rendisanjem predstavlja postupak koji odlikuje veća tačnost izrade u odnosu na glodanje , ali i manja poduktivnost.

3.1.Izrada cilindričnih zupčanika relativnim kotrljanjem

U seriskoj i masovnoj proizvodnji se koriste metode zasnovane na principu relativnog kotrljanja i to uglavnom FELOUZ i MAG metoda.

- Felouz postupak izrade cilindričnih zupčanika sa pravim zubima je postupak relativnog kotrljanja kod koga se kao alat koristi kružni zupčasti nož, koji predstavlja višeprofilni alat u vidu zupčanika.

Slika 4.Alat i šema postupka izrade cilindričnih zupčanika Fellows metodom

- 8 -

Alat sa slike izvodi glavno pravolinisko kretanje u vertikalnom pravcu, uz istovremeno pomoćno obrtno kretanje. Predmet obrade izvodi kontinualno pomoćno obrtno kretanje , uz periodično linisko radijalno sa ciljem primicanja predmeta obrade i ostvarivanja odgovarajuće dubine rezanja , pre početka radnog hoda odnosno odmicanja predmeta obrade pre početka povratnog hoda ( eleminisanje mogućih oštećenja obrađene površine) .Ko izrade zupčanika sa zavojnim zubima primenjuju se zupčasti noževi sa zavojnim zubima . U ovom slučaju alat, pored prikazanih kretanja izvodi i dopunsko obrtno kretanje.Zupčanici sa unutrašnjim ozubljenjem se izrađuju na isti način kao i zupčanici sa spoljašnjim ozubljenjem.

-Mag metoda je metoda izrade cilindričnih zupčanika sa pravim zubcima relativnim kotrljanjem primenom pravog zupčastog noža oblika zupčaste letve. Alat izvodi vertikalno pravo pravolinisko kretanje . Predmet obrade izvodi pomoćno obrtno i pravolinisko kretanje.Pomoćno obrtno kretanje je periodično , po završenom povratnom pred radnim hodom alata. Pomoćno pravolinisko kreanje se izvodi kontinualno od jednog do drugog kraja alata, uz vraćanje predmeta obrade u početni položaj , nakon dostizanja krajnjeg položaja.

Slika 5. Izrada cilindričnih zupčanika mag metodom

4.Izrada koničnih zupčanika

Dva osnovna postupka izradekoničnih zupčanika su postupci izrade

- 9 -

- glodanjem- rendisanjem

4.1.Izrada koničnih zupčanika glodanjem

Konični zupčanici sa pravim zupcim pojedinačnim rezanjem se izrađuju na horizontalnim glodalicama primenom podeonog aparata. Profil zuba glodala čija je širina jednaka minimalnoj širini međuzublja , odgovara srednjem preseku međuzublja zuba zupčanika.Metode seriske proizvodnje zupčanika relativnim kotrljanjem se dele prema tipu mašine na : KLINGELNBERG, GLIZON, FIAT-MAMANO.

- Klingelnberg metoda iyrade koni;nih zupčanika sa pravim zubima i zavojnim zubima je tačnija metoda i bazira se na principu relativnog kotrljanja. Kao alat se koriste dva glodala sa umetnutim zubima koji naizmenično izrađuju jednu i drugu bočnu površinu zuba zupčanika. Alat izvodi glavno obrtno kretanje i pravolinisko pomeranje duž izvodnice konusa, dok predmet obrade izvodi istovremeno obrtni i pravolinisko oscilatorno kretanje sa ciljem ostvarivanja relativnog kretanja. Nakon izrade jednog zuba predmet obrade se posredstvom podeonog aparata zaokreće za jedan korak.

Slika 6. Klingenberg metoda izrade zupčanika sa previm zubima

4.2.Izrada koničnih zupčanika rendisanjem

- 10 -

Metode izrade cilindričnih zupčanika rendisanjem se najčešće razvrstavaju na metode :

- kopiranja po šablonu - i relativnog kotrljanja

mada se mogu razvrtati i prema tipu mašine za izradu konusnih zupčanika na :

- Oerlikon- Bilgram- Glizon metode

Oerlikon metoda izrade konusnih zupčanika rendisanjem je metoda kopiranja. Profil šablona je uvećan u odnosu na profil zupčanika koji se izrađuje srazmerno rastojanju od vreha konusa. Nož za rendisanje (4) izvodi glavno pravolinisko kretanje u pravcu izvodnice konusa , dok šiljak (5) kopira i obezbeđuje naginjanje sistema priljubljivanjem uz šablon.

Slika 7. Oerlikon metoda izrade konusnih zupčanika ( metoda kopiranja )

Glizon metoda izrade konusnih zupčanika sa pravim zubima je metoda kod koje se relativno kotrljanje zakretanjem u jednu ili drugu stranu dva zupčasta segmenta ( 1 i 2 )

- 11 -

Slika 8. Glizon metoda izrade zupčanika sa pravim zubima

5. Izrada zupčanika provlačenjem

Provlačenje je ređe primenjivani postupak izrade zupčanika , zbog složenosti alata koji nemaju univerzalnu primenu , i koristi se eventualno kod velikih serija. Pošto međuzublje predstavlja otvorenu konturu pa se pri izradi zupčanika primenjuju postupci spoljašnjeg provlačenja.

6. Završna obrada zupčanika

- 12 -

Zavrsna obrada zupčanika se izvodi nakon izrade glodanjem , rendisanjem ili provlačenjem kao i posle termičke obrade.Završnom obradom se obezbeđuje otklanjanje termičkih deformacija , povećanje tačnosti izrade i kvaliteta bočnih zuba zupčanika. Za zavrsnu obradu zupčanika se primenjuju različite metode kao što su :

- metoda brušenje- metoda ljuštenja ( brijanja)- metoda glačanja ( poliranja)

6.1.Obrada zupčanika brušenjem

Brušenje se uglavnom koristi kao metod završne obrade cilindričnih zupčanika sa pravim i kosim zubima, retko i kod koničnih zupčanika. Metode brušenja zupčanika se razvrstavaju u dve grupe i to na metode Kopiranja i relativnog kotrljanja.Metode kopiranja se zasnivaju na primeni dvostrano ( metoda Orkut ) ili jednostrano profilisanih tocila ( metoda Minerva). Metode relativnog kotrljanja se zasnivaju na osnovu primene dvostranog koničnog tocila ( metod Niles ), jednostranog konočnog tocila ( metod Maag) ili pužnog tocila ( metod Rajshauer ).

6.2.Obrada zupčanika glačanjem (poliranjem )

Glačanje je postupak zavrsne obrade zupčanika koji se ne obrađuju brušenjem nakon termičke obrade ili brušenih zupčanika u cilju visokog kvaliteta bočnih površina zuba zupčanika. Izvodi se relativnim kotrljanjem dva spregnuta zupčanika, uz neophodna dopunska kretanja i dodatak sredstva za glačanje. Uzimaju se tečnosti sa abrazivom.Ovako upareni zupčanici se ugrađuju zajedno u sklop prenosnika ( menjač vozila, prenosnika alatnih mašina i sl. ).

6.3.Obrada zupčanika ljuštenjem

- 13 -

Ljušrenje zupčanika je visokoproduktivni metod završne obrade zupčanika pre termičke obrade. Pri završnoj obtadi ljuštenjem predmet obrade se spreže sa alatnim zupčanikom ili alatnom zupčastom letvom . Bočne površine alata su ožljebljene radi dobijanja reznih ivica. Relativnim kretanjem predmeta obrade i alata uklanjaje se tanki slojevi materijala debljine oko 0.1 mm.

Slika 9.Obrada zupčanika ljušrenjem

7.Literatura

- 14 -

1. Proizvodne tehnologije. Obrada metala rezanjem( Mašinski fakultet Kragujevac 2007).

- 15 -