Ковальчук О. М., канд. техн. наук
Дергоусов В. М.,
Нежебовський В. В., канд. техн. наук
АТ «Світло шахтаря» (м. Харків),
Пермяков О. А., д-р техн. наук
Клочко О. О., д-р техн. наук
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»
(м. Харків);
Рябченко С. В., канд. техн. наук
Інститут надтвердих матеріалів
ім. В. М. Бакуля (м.Київ),
Середа Г. В., канд. техн. наук
ДП «Бест-Бізнес», (м. Київ)
Розробка ефективних технологій виробництва редукторів вугледобувних комбайнів значною мірою пов’язане з розробкою технологій обробки зубчастих передач. Однак висока трудомісткість виготовлення загартованих зубчастих коліс обмежує їх застосування через значні припуски, які призначають на операціях зубошліфування для усунення дефектів після термообробки; можливість утворення припіків і мікротріщин; обмеження в розмірах зубчастих коліс, що обробляються на зубошліфувальних верстатах.
Тому розробка технологічних основ забезпечення продуктивності, точності та якості обробки загартованих зубчастих коліс є актуальною проблемою гірничого машинобудування.
На рис. 1 наведено приклад обробки крупномодульних зубчастих коліс редукторів для вугледобувного комбайна.
 |
|
| Рис. 1. Обробка зубчастих коліс на фрезерному Верстаті |
Процес виготовлення загартованих зубчастих коліс можна розділити на три етапи:
1 — обробка на зубофрезерному верстаті;
2 — термічна обробка;
3 — фінішна обробка на зубошліфувальному верстаті з ЧПК.
На фрезерному верстаті моделі 53 А80 виконується нарізування зубців на зубчастих колесах (m = 3–16 мм) припуском під зубошліфування 0,3–0,5 мм, залежно від модуля на сторону.
На зубошліфувальному верстаті з ЧПК моделі HOFLER RAPID 1250 виконується обробка зубчастих коліс твердістю до 61 HRC.
Підвищити якість обробки зубчастих коліс можна шляхом застосування ефективних технологій зубошліфування. Технологія обробки полягає у використанні абразивних кругів з рубін-корунду при профільному шліфуванні зубчастих коліс. Використання для цього кругів з рубін-корунду дозволяє підвищити точність обробки та знизити висотні параметри шорсткості зубчастих коліс і, тим самим, підвищити надійність і ресурс зубчастих передач. Шліфувальні круги з рубін-корунду мають гарне самозаточування та дозволяють шліфувати деталі з мінімальним виділенням тепла в зоні різання порівняно зі звичайними кругами.
Для виконання поставленого завдання було виготовлено абразивні круги з рубін-корунду, розроблено технологічні режими, досліджено точність і шорсткість поверхонь зубчастих коліс після обробки. Дослідження виконувались у промислових умовах на підприємстві АТ «Світло Шахтаря» (м. Харків). Шліфування зубчастих коліс виконувалося на зубошліфувальному верстаті з ЧПК моделі HOFLER RAPID 1250. Оброблялися зубчасті колеса № Р96 М.00.05.001: діаметр da = 345 мм; z = 41 мм; m = 8 мм; ширина вінця В = 90 мм, припуск t = 0,66 мм, число етапів — 4.
Результати дослідження процесу шліфування зубчастих коліс кругом 400.32.127 з рубін-корунду A8960K9V показали, що потужність зубошліфування складає в середньому: Рсер = 1100 Вт при напівчистовому (2) етапі та Рсер = 900 Вт при чистовому (3) етапі (рис. 2). Точність обробки зубчастого колеса також відповідає 4 ступеню точності.
 |
|
|
Рис. 2. Установка шліфувального круга з рубін-корунду на верстат |
Для верстатів HOFLER RAPID 1250 Інститутом надтвердих матеріалів спільно з фірмою ДП «БЕСТ-БІЗНЕС» розроблено та впроваджено спеціальні шліфувальні круги форми Т4 (конічні круги) діаметром 400 мм і висотою до 32 мм з рубін-корунду. Раніше на підприємстві використовували круги з білого корунду. Також нами були проведені випробування високопористих абразивних кругів з білого корунду (А99 46Hs 12Vs) та високопористих кругів з монокристалічного корунду (монокорунд WG946Hs12Vs та золь-гелевий монокорунд 3SG46Hs12Vs) (рис. 3).
Рис. 3. Високопористі шліфувальні круги з білого корунду А99 і монокорундів WG9 і 3SG (а) та розташування шліфувального круга на верстаті (б)
При використанні високопористого круга з монокорунду WG946 Hs12 VS отримано такі показники точності зубчастих коліс (табл. 1).
Таблиця 1. Результати заміру параметрів зубчастих коліс
Розроблена технологія обробки (фрезерування та шліфування) зубчастих коліс дозволяє забезпечити якісні показники профілю зуба редукторів вугледобувних комбайнів. Шліфування зубчастих коліс високопористими кругами з монокорунду порівняно з кругами з білого корунду забезпечує високу точність профілю колеса (4 ступінь точності) та шорсткість профілю до Ra = 0,63. Правка шліфувального круга проводиться через 7–8 зубців (при використанні білого корунду — через 4–5 зубців), що забезпечує підвищену стійкість шліфувального круга з монокорунду.
