Tocnost izrade navoja brusenjem znatno ovisi o tocnosti uredaja za profiliranje brusnih ploca.

Strojno vrijeme (T) p r i brusenju navoja jednoprofi lnim brusnim plocama odre-duje se prema f o r m u l i :

T = - k - • i = 1 + l l + l z . ( J L + m ) [min], [12] s • no s • no v ai ; L J ' L J

gdje je : 1 - duzina navoja [ m m ] , 11 - ( l - 3 ) h - prazan hod p r i brusenju [ m m ] , 1 2 - ( l - 3 ) h - prazan hod p r i izlazu brusa, s - korak navoja [ m m ] , n 0 - broj okretaja obratka [min" 1 ] ,

i = — + (1-2) - broj prolaza,

a - dodatak za brusenje [ m m ] , a } - dubina brusenja [ m m ] , m - broj praznih prolaza.

13.9. I Z R A D A O Z U B L J E N J A

Da bismo lakse shvat i l i problematiku obrade ozubljenih elemenata, potrebno je objasniti osnovne pojmove o ozubljenjima i zupcanim prijenosnicima.

Zupcanici prenose okretno kretanje s jednog vratila na drugo, tzv. vezom obl i -ka, ko ju u ovom slucaju c in i zahvat zubi . A k o se u sprezi nalaze dva i l i vise zupcanika, govor i se o prijenosniku. Razl ikuju se prijenosnici sa stalnim prije-nosnim omjerom (npr. izmedu pogonskog i radnog stroja) i mijenjaci brzina, kod k o j i h se dovodenjem u zahvat raz l ic i t ih zupcanika omjer moze mijenjat i (npr. alatni strojevi i motorna vozi la) .

Prema medusobnoj osi vrati la zupcanici mogu b i t i sljedecih obl ika:

A - celni ( c i l i nd r i cn i ) , kod paralelnih vrati la (s ravnim, kos im i strelastim zupcima);

B - stozni (konusni), kod vratila koja se sijeku ( s ravnim, kosim i zakrivljenim zupcima);

C - v i jcan i , kod mimoi lazn ih vratila;

D - ozubnice (zubne letve), kao beskonacno ve l ik i celni zupcanici za promjenu okretnog u pravocrtno kretanje;

E - puzevi i puzna kola, kod mimosmjernih vratila (najcesce pod pravim kutom) .

173

Slika 161. Prikaz zupcanih prijenosnika

Pri jenosni omjer broja okretaja ( n t ) i l i kutne brzine (coi) malog zupcanika prema broju okretaja (n 2 ) i l i kutne brzine (co) vel ikog zupcanika racuna se:

1 = ^ = ^ 2 = dT v i = n . o > , i v 2 = r 2 - c o

Da b i prijenosni omjer ostao u svakoj fazi kruznog kretanja konstantan, potre-bno je da bokov i zuba imaju odredeni obl ik. B o k o v i zubaca u zahvatu moraju, naime, za c i je lo vrijeme trajanja zahvata b i t i u medusobnom dodiru i , valjajuci se jedan po drugome, ostvarit i kretanje. Pr i l ikom zahvata zubaca, ne dolazi samo do medusobnog valjanja bokova, nego i do medusobnog klizanja bokova, pa ce kraci dio boka b i t i vise istrosen.

Prema zahtijevanoj kval i te t i ozubljenja (dopusteno odstupanje) imamo dvije metode obrade zupcanika: prethodnu i zavrsnu.

Prethodna obrada zupcanika obuhvaca postupke obrade zubaca od punog mate-rijala. Njome se ne moze dobi t i ozubljenje koje zadovoljava vece zahtjeve sto se postavljaju p r i radu. Prethodna se obrada dobije glodanjem, blanjanjem i provla-cenjem.

Zavrsna obrada zupcanika obuhvaca postupke obrade prethodno obradenih zubaca zupcanika na nesto manju mjeru i uklanjanje gresaka pr i termickoj obradi zupcanika. U postupke zavrsne obrade ubrajamo: lepanje, ljustenje (brijanje) i brusenje.

Pr i izradi zupcanika iz punog materijala moraju se odvajati cestice materijala iz meduzublja, a to se postize:

- prof i l i ran jem (kopiranjem), - odvalj ivanjem (kotrl janjem), - kombinaci jom profil iranja i odvaljivanja.

174

Postupak profiliranja izvodi se alatima koj i imaju oblik meduzublja i vadenjem pomocu sablone, gdje se mora pri jeci put ko j i se poklapa s obl ikom zubaca. Kod tog obrnutog postupka p r o f i l meduzublja mijenja se p r i istom modulu, ako se mijenja broj zubaca. Za izradu tocnog profi la trebalo b i za svaki raz l ic i t i broj zubaca imat i drugo glodalo. Zato za svaki modul postoji garnitura od 8 do 15 glodala. Svako od glodala ima svoj odredeni broj i kor is t i se za izradu nekoliko zupcanika, a p ro f i l mu je izraden za najmanji broj zubaca danog intervala.

Uzmimo, npr., prof i l glodala br. 3 iz sloga od 8 glodala predvidenog za izradu zupcanika sa 17 do 20 zubaca, ko j i su izradeni za zupcanik sa 17 zubaca. Profil zuba zupcanika sa 17 zubaca tocnij i je od profi la zuba zupcanika sa 18, 19 i 20 zuba. Postupkom izrade takvog zupcanika nastaju manje greske na boku zubaca te je i primjena t ih zupcanika rasirenija gdje su manji zahtjevi glede tocnosti.

Postupak odvaljivanja primjenjuje se pr i izradi zupcanika gdje se trazi veca tocnos tJ postize veca proizvodnost rada. Postupkom odvaljivanja mogu se izra-divat i celni (c i l indr icn i ) zupcanici i stozni (konusni) zupcanici.

Celni zupcanici, s ravnim i kosim zupcima, mogu se izradivati na specijalnim

Slika 162. Prikaz izrade celnih zupcanika na blanjalicama Maag i Follows a) ohradak, b) alat

Na Maagovoj blanjalici alat izvodi glavno pravocrtno kretanje koje je sasta-vljeno od radnog ( v r ) i neradnog, povratnog ( v p ) hoda. Odvalno kretanje izvodi obradak na radnom stolu, a to kretanje sastoji se od zakretanja i paralelnog pomi-canja radnog stola s alatom. Zapravo, odvalno kretanje kod ovog postupka izrade zupcanika jest emitiranje nastanka evolvente.

Na Fol iovsovoj blanjal ici moze se izradivati vanjsko i unutrasnje ozubljenje. Alat i zvod i glavno pravocrtno kretanje koje je sastavljeno od radnog i neradnog (povratnog) hoda, uz istovremeno zakretanje. Zakretanje alata i obratka obrnuto je proporcionalno broju zubaca obratka i alata. Formula n a / n 0 = z 0 / z a predstavlja odvalno kretanje.

Na odvalnoj glodalici izraduju se celni zupcanici s ravnim i zavojnim (kosim) zupcima, te puzna kola. A la t (puzno glodalo) izvodi glavno kruzno kretanje uz istovremeno vertikalno pomicanje, paralelno s osi glodala. Zupcanik, ko j i se obra-duje, istovremeno se zakrece. Za svaki okretaj glodala zupcanik se zakrene za jedan zubac, kod jednonavojnih glodala. Kretanje alata i zakretanje zupcanika prikazano je na si. 163 u fazama od I do I V .

175

Slika 163. Prikaz izrade zupcanika odvalnim glodanjem

Puzno kolo moze se iskl jucivo obradivati na odvalni nacin. Pr i toj izradi alat nejma ver t ika ln i pomak, vec posmak moze b i t i radi jalni i l i tangencijalni (s obzi-rom na os puznog kola) .

Slika 164. Prikaz izrade puznih kola

K o d radijalnog nacina izrade puznih kola (slika 164a) moze posluziti za obradu svaka odvalna glodalica, ne samo univerzalna. Ala t je odvalno glodalo, jednakih dimenzija kao puz ko j i pripada izradenom puznom kolu .

Glodalo p r i obradi i z v o d i glavno kruzno kretanje, a broj okretaja odgovara b r z i n i rezanja. Puzno ko lo se pr i tom zakrece zajedno s radnim stolom takvim brojem okretaja da se p r i jednom okretaju glodala puzno kolo zakrene za jedan zubac (podjelu).

K o d tangencijalnog nacina puzno kolo i alat stavljaju se na propisani razmak (a na sl ici 164.b) Zbog toga se puzna kola kod jednog okretaja glodala ne zakrecu vise za jedan zub, nego nesto vise i l i manje, ovisno o smjeru zakretanja puznog kuta i smjeru kretanja glodala. Kod desnog glodala i prilaza s li jeve prema desnoj strani obodna se brzina puznog kola smanjuje za brzinu posmaka glodala.

176

13.10. I Z R A D A STOZNIH ZUPCANIKA

Stozni zupcanici mogu se obradivati blanjanjem i glodanjem, a postupci izrade stoznika mogu b i t i kopiranjem prema sabloni i specijalnim p ro f i l n im alatima i l i odvalj ivanjem.

Blanjanje stoznih zupcanika kopiranjem prema sabloni zapravo je diobeni po­stupak, a i z v o d i se na strojevima Oer l ikon i Heidenrich & Harbeck. T i m se postupkom obraduju zupcanici vecih modula, a izraduju istodobno dva alata od ko j ih svaki alat obraduje zubac zupcanika s jedne strane.

Odvaln im postupkom obraduju se stozni zupcanici ravnih, kosih i zavojnih i l i spiralnih zubaca. Stozne zupcanike ravnih i kosih zuba mozemo obradivati odva­l j ivanjem na blanjalicama i glodalicama.

Postupak odvalnog blanjanja se prema metodi Gleason i zvod i sa dva noza. Svaki noz, u svom kl izacu, krece se protusmjerno, a ucvrscen je na rotirajucoj g lavi stroja. Glava s alatima p r i obradi lagano rotira istodobno s obradivanim zupcanikom, a te rotacije predstavljaju odvaljivanje.

Slika 165. Prikaz izrade stoznog zupcanika na odvalnoj blanjalici iz sustava Gleason

A l a t i pr i obradi izvode glavno pravocrtno kretanje. Jedan alat u radnom, a dru-gi u povratnom hodu, uz istovremeno zakretanje glave. Zapravo, alati lagano za-laze u materijal stoznika ko j i se obraduju, a nakon izlaska alata zubac je obraden.

Potom se glava s alatima i obradivani stozni zupcanik zakrenu natrag u pocetni polozaj i tada diobeni aparat zakrene stoznik za jednu podjelu te se citav ciklus ponovi . A l a t i tada opet obraduju svaki svoj zubac, svaki s jedne strane.

Glodalice za odvalnu obradu stoznika s ravnim zupcima kudikamo su produ-k t i v n i j i strojevi od blanjalica. Na odvalnim glodalicama, prema Bealeu (Bole), kao alat sluze dva glodala ve l ikog promjera, postavljena tako da zupci glodala imaju p r o f i l zubaca a obraduju istu uzubinu na stozniku.

177

Slika 166. Prikaz izrade stoznog zupcanika na odvalnoj glodalici prema Bealeu

Pri obradi, glodala izvode glavno kretanje, a izradak izvodi odvalno kretanje i dijeljenje. Odvalno kretanje sastoji se od zakretanja i l i rotacije nosaca izratka s alatom, tako da se emitira kretanje para stoznih zupcanika. Nakon izrade jedne uzubine, diobeni aparat zakrene zupcanik za jednu podjelu i proces se ponavlja.

Izrada stoznika zavojnih i l i zakrivljenih zubaca moze se izvodi t i na specijalnim odvalnim glodalicama prema Gleasonu, Klingelnbergu, Oerlikon-Spiramatic i td . Svaka od navedenih glodalica ima odredene specificnosti pr i obradi.

A la t g lodal ice Gleason je glodaca glava s umetnut im nozevima u kruznom vijencu, a p r o f i l t ih nozeva je u ob l iku zuba zubne letve. Postupak je odvalno--diobeni, a odvalno kretanje dobije se zakretanjem odvalnog bubnja na kojem se nalazi smjestena rezna glava uz istodobno zakretanje stoznika k o j i se obraduje. Nakon izrade jedne uzubine, odmakne se vreteniste, vraca se stoznik i odvalna glava u pocetni polozaj. Potom mehanizam izvrsi dijeljenje i proces se ponavlja.

Na odvalnoj glodal ic i , Kl ingelnbergovim postupkom izraduju se zupcanici sa zakrivljenim zupcima u obl iku evolvente. Alat je odvalno glodalo stozastog oblika.

Na odvalnoj g lodal ic i Oerlikon-Spiramatic obraduju se stoznici s c ikloidno zakr ivl jenim zupcima. Ala t je rezna glava s nekoliko skupina celno postavljenih nozeva u sp i ra l i . Prvi noz obraduje medusobni prostor, drugi sluzi za obradu jednog boka, a treci za obradu drugog boka uzubine.

Svi zupci stoznih zupcanika obraduju se kontinuirano. To se ostvaruje na dio-benom kretanju alata i stoznika k o j i se obraduje ovisno o broju zubaca i broju skupina alata.

Odvalno kretanje sastoji se od zakretanja odvalnog bubnja na kojem se nalazi smjestena rezna glava uz istodobno odvaljivanje stoznika.

178

Slika 167. Prikaz obrade stoznog zupcanika na odvalnoj glodalici Oerlikon-Spiramatic

13.11. ZAYRSNA FINA OBRADA ZUPCANIKA

Zavrsna obrada zupcanika obuhvaca postupke prethodno obradenih zubaca, zu­pcanika na nesto manju mjeru i uklanjanje gresaka pr i termickoj obradi zupcanika. U postupke zavrsne obrade ubrajamo: brusenje, ljustenje (brijanje) i lepanje.

Brus i t i se mogu celni zupcanici, ravnih i kosih zubaca, ko j i imaju dovoljan prostor za izlaz brusne ploce, te stozni zupcanici, ravnih i l i kosih zubaca, te za-kr iv l j en ih zubaca izradenih postupkom Gleason.

Brusenje zupcanika moze se izvodi t i brusnom plocom koja je profilirana prema obl iku boka zuba, a takoder i odvalnim postupkom. Brusna ploca profil irana je za obradu oba boka uzubine odjednom i l i za obradu jedne strane svih zubaca zupcanika. Nakon te druge obrade obraduje se i druga strana. Taj postupak bruse-nja nazivamo diobenim postupkom. Tocnost obrade najvise ovisi o uredaju za profil iranje brusne ploce i o uredaju za dijeljenje.

Slika 168. Prikaz odvalnih postupaka brusenja zupcanika

179

Brusenje zupcanika odvalnim postupkom moze se i zvod i t i : - s dvi je brusne ploce koje cine zubac zubne letve, - jednom brusnom plocom koja ima prof i l zuba zubne letve, - brusnom plocom vel ikog promjera, profi l i ranom kao jednonavojni puz.

Pri odvalnom brusenju, postupkom Maag koriste se kao alat dvije brusne ploce koje pojedinacno obraduju bok zubaca. Brusne ploce izvode samo glavno kruzno kretanje i bruse zupce svojim vanjskim bridom.

13.12. IZRADA O Z U B L J E N J A

Zupcanik je p r i brusenju upet na osovini kojoj se na produzetku nalazi odvalni bubanj (kinematskog promjera d 0 obradivanog zupcanika). Odvalno kretanje ost-varuje se preko odvalnog bubnja k o j i je spregnut t ankim cel icnim vrpcama, a drugi kraj je vezan za cvrsti okv i r . Pri poprecnom kretanju vrpce zakrecu bubanj, odnosno zupcanik (jedna se vrpca odmata, a druga namata), i tako se ostvaruje odvaljivanje. Nakon svakog dvostrukog posmicnog hoda diobeni uredaj, ko j i spaja osovinu zupcanika s osovinom odvalnog bubnja, zakrene zupcanik za jednu podje-l u . U ovisnost i o b rz in i posmaka, k o j i moze b i t i uzduzni i l i poprecni, t ragovi obrade su ravn i i l i k r i zn i .

Brusi l ica Hanh & K o l b radi na istom principu kao brusilica Maag, samo sto je alat jedna brusna ploca koja ima prof i l zubaca jednak prof i lu zubne letve.

Brusi l ica Niles ima brusnu plocu profi l i ranu u ob l iku zuba zubne letve, koja izvodi osim glavnog i posmicno kretanje. Odvalno kretanje izvodi zupcanik k o j i se zakrece i uzduzno translatorno krece.

Na b rus i l i c i po Reishaueru brusimo celne zupcanike ravnih i kosih zubaca, uz kontinuirano diobeno kretanje. Pr i brusenju kao alat sluzi brusna ploca vel ikog promjera u o b l i k u jednovojnog puza, a brusenje je brusenje analogno odvalnom glodanju zupcanika. Prednost j e tog postupka brusenja zupcanika visoka pro-izvodnost i tocnost izratka.

13.13. B R I J A N J E ZUPCANIKA

Brijanje zupcanika je postupak fine zavrsne obrade nekaljenih, odnosno termi-cki obradenih zupcanika, do tvrdoce koja omogucuje obradu rezanjem. Obrada se i zvod i odvajanjem cestica da b i se postigla manja hrapavost i bolja kval i te ta celnih zupcanika s vanjskim i unutrasnjim ozubljenjem. Pr i brijanju se u vecini slucajeva primjenjuje alat slican ci l indr icnom zupcaniku, iako se upotrebljavaju i alati u o b l i k u zubne letve i puznog vijka.

180

Slika 1

Primjena alata u obl iku zubne letve i puznog vi jka je ogra-nicena, je r se njima mogu br i ja t i samo zupcanici s vanjskim ozubljenjima. Uporaba t i h alata je rjeda zbog njihove ^ nosti , a t ime i skupe" izrade.

Sve veci zahtjevi u strojogradnji, a posebno u automobilskoj indust r i j i , za primjenom mal ih prijenosnika, s ma l im izvorima buke i mogucnosti prijenosa -vecih snaga, zah'tijevaju izran. zupcanika visoke kvalitete.

Kako b i se smanjilo vrijeme zavrsne obrade zupcanika, p r i -mjenjuju se postupci s alatima u obl iku zupcanika kao sto su: lepanje, honanje i brijanje zupcanika.

Obrada brijanjem izvodi se specijalnim alatom u obliku zup­canika s kosim zupcima, k o j i po svoj im bokovima imaju ve-rt ikalne uske zljebice. Pri medusobnom zahvatu, odnosno ce-sljanju alata i obratka, nastaje kl izanje uzduz boka zubaca uslijed ukrstanja osi (kut medu osima je 10° do 20°) , koje do-vod i do odvajanja cestica. Brzina klizanja u procesu brijanj; zupcanika jest rezno kretanje.

(59 Prikaz postupka brijanja zupcanika

Kontrolna pitanja

- Koje navoje poznajete ? Objasnite nj ihovu primjenu u strojogradnji - Navedi te postupak izrade navoja nareznim svrdlima i nareznicama - Kako se i z radu ju navoji nareznicama i nozevima u ekscentricno postavhenu

g l a v i ? J J

- Opisi te postupak izrade navoja na tokar i l i c i nozem. - K o j i se n a v o j i izraduju na glodalicama ? - Kako se i z radu ju navoj i brusovima na brusilicama - Objasnite postupak izrade celnih zupcanika. - Opisi te postupak izrade stoznih zupcanika. - U cemu se sastoji zavrsna obrada zupcanika ? - Sto j e b r i j an je zupcanika ?

TESTIS*5 i-» '• • • • 1 Ba-D83SliDS10 -

181