Обработка шлицевых поверхностей

Шлицевые соединения применяются в машиностроении для подвижных и неподвижных посадок. Форма шлиц бывает прямоугольная, эвольвентная и треугольная. Сопряжённые детали в прямобочных шлицевых соединениях центрируются следующими способами:

- по наружному диаметру шлицевых выступов вала;

- по внутреннему диаметру шлицев вала и

- по боковым поверхностям шлицев.

От способа центрирования и зависит технологический процесс изготовления шлиц. Наиболее точным является второй способ центрирования (по внутреннему диаметру), поэтому он чаще применяется в станкостроительной промышленности. Способ центрирования по наружному диаметру находит применение как в станкостроении, так и в машиностроении. Третий способ – центрирование по боковым поверхностям применяется, в основном, в автомобильной промышленности для передачи больших крутящих моментов при минимальном боковом зазоре.

Основными способами изготовления шлиц являются: фрезерование, накатывание, протягивание и строгание с последующим, в случае необходимости, шлифованием шлиц.

Фрезерование шлиц –

наиболее распространенный способ обработки и осуществляется методом копирования или обкатки на зубофрезерных или шлицефрезерных станках.

Рис. 185 а. Фрезерование шлиц дисковой фрезой методом копирования

Шлицы валов диаметром менее 100 мм обычно фрезеруют за один проход, больших диаметров – за два прохода (черновое и чистовое). Черновое фрезерование может осуществляться на универсальных горизонтально-фрезерных станках, имеющих делительные устройства, шлицевой дисковой фрезой методом копирования (рис.185 а).

t₀ = (l₀ + l_вр + l_п) * Zшл * i / S_м.пр., мин

Фрезерование шлиц может осуществляться и обычными торцовыми фрезами (рис.185,б), которые являются более дешевыми чем дисковые.

Рис 185 б, в. Фрезерование шлиц фрезами специального профиля

Более производительным методом обработки шлиц является одновременное фрезерование двух шлицевых канавок двумя дисковыми фрезами специального профиля (рис.185 в).

Чистовое фрезерование шлицев дисковыми фрезами производится только в случае отсутствия специального станка или режущего инструмента т.к. данный метод не обеспечивает требуемую точность по шагу и ширине шлиц.

Более точным и производительным методом фрезерования шлиц является метод обкатки с применением шлицевой червячной фрезы (рис.185г).

Рис. 185 г. Фрезерование шлиц шлицевой червячной фрезой

методом обкатки

t₀ = (l₀ + l_вр + l_п) * Zшл *i / S_0.ф * n_ф * q_.

S_0.ф – продольная подача фрезы в мм на 1 об. фрезы

n_ф – частота

q – число заходов

Минутная продольная подача при фрезеровании:

S_м.пр = Sz * z_ф * n_ф * q/Z_шл

Если центрирование втулки осуществляется по внутреннему диаметру шлицев, то червячная или дисковая фреза должны иметь “усики” вырезающие канавки у основания шлица (рис.106). Канавки необходимы для исключения заедания во внутренних углах при работе узла и для выхода шлифовального круга при шлифовании поверхности впадины или боковых сторон.