Как нарезать шлицы на полуоси своими руками?
Нарезка шлицов на валах, полуосях, болтах, в отверстиях
Шлицевое соединение используется для передачи вращательного движения между валами и втулками. В отличие от шпоночного соединения оно обеспечивает лучшее центрирование деталей. При этом нагрузка на некоторые элементы значительно ниже, а прочность при динамических и переменных нагрузках существенно выше. Такой тип соединения представляет из себя зубья определенной длины, соединенные в одно целое с телом вращения.
Существует три типа шлицевых соединений:
- прямобочные;
- эвольвентные;
- треугольные.
Нарезка шлицов в машиностроительной отрасли выполняется преимущественно на фрезерном оборудовании, к которому предъявляются особые требования по точности.
Методы нарезки шлицов
Перед тем как нарезать шлицы на валу необходимо выбрать способ центрирования сопряженных деталей. Зубчатое колесо или втулку центрируют следующим образом:
- по наружному диаметру вала D;
- по внутреннему диаметру вала d;
- по боковым сторонам b.
Первый способ применим в неподвижных соединениях, которые не требуют повышенной твердости. Центрирование по внутреннему диаметру применимо к деталям, подвергшимся закалке, а по боковым сторонам при реверсивном движении вала и больших крутящих моментах.
Нарезание шлицов проходит в несколько этапов, включающих черновой и чистовой виды обработки, фрезерование пазов канавок, снятие заусенцев, шлифование и термическую обработку.
В зависимости от диаметра вала фрезерование шлицев выполняется за один или два прохода. Черновое фрезерование шлицев на валах может осуществляться дисковыми фрезами, а чистовое специальной червячной фрезой, которая обеспечивает наибольшую точность.
Строгают такие сложные элементы шпинделя как правило на специальных строгальных полуавтоматах, когда есть расстояние для выхода резца и в сквозных отверстиях. Одновременно происходит нарезка всех пазов несколькими резцами. Заготовка крепится вертикально и совершаются возвратно-поступательные движения. После каждого хода выполняется установленное движение подачи. Строгание применяется в массовом производстве и дает высокое качество обработки с шероховатостью до 0,8 мкм.
Нарезка внутреннего шлица лучше всего выполняется на протяжном оборудовании. Каждый паз обрабатывается по очереди, но существуют протяжки для одновременной нарезки нескольких зубьев.
Высокоэффективным способом изготовления соединений такого типа является накатка. Она совершается на специальном оборудовании с использованием накатной головки, которая имеет вращающиеся ролики. С помощью этих роликов происходит выдавливание металла с поверхности заготовки и образуется шлицевой паз. Данный метод позволяет нарезать до 18 зубьев одновременно и используется в крупных производствах.
Выбор оборудования и инструмента
Нарезка выполняется на станках:
- фрезерных;
- строгальных;
- долбежных;
- токарных;
- протяжных.
Затем детали подвергают шлифовке на шлифовальных станках.
В мелкосерийном и единичном производстве очень часто нарезание шлицев осуществляется на шлицефрезерном или зубофрезерном оборудовании с использованием червячной фрезы и метода обкатки. Использование такого инструмента эффективно как для прямобочных, так и для эвольвентных шлицев.
Горизонтально-фрезерный станок для нарезания шлицев используется в паре с фасонной дисковой фрезой. Для одновременной нарезки нескольких пазов используют делительную головку. Стоит отметить, что для изготовления шлицов такой способ используют крайне редко из-за неточностей по шагу и ширине. Целесообразно будет провести на горизонтально-фрезерном станке с дисковой фрезой черновую обработку детали, оставив припуск на чистовую обработку и шлифовку. Чистовую обработку пазов проводят специальными торцевыми фрезами, а для треугольного шлицевого соединения применяют треугольные фрезы.
Зубодолбежный шлицевой станок применяется в том случае, когда нет места для выхода фрезы.
Используется метод обкатки с применением долбяка. За высокое качество, получаемых поверхностей зубодолбежное оборудование используются в массовом производстве.
Помимо долбежных станков, широкое распространение в массовом и крупносерийном производстве шлицевых соединений получили строгальные и протяжные станки. Такое оборудование в несколько раз эффективнее и производительнее фрезерных станков. Нарезка строганием осуществляется с применением набора резцов, количество и размеры которых зависят от числа зубьев, ширины и глубины пазов соединения. При протягивании используют инструмент под названием протяжка. Этот инструмент имеет несколько режущих зубьев разной высоты, которые при поступательном движении срезать часть металла с заготовки.
Для изготовления эвольвентных соединений применяют холодную накатку с использованием специальных роликовых головок. Таким инструментом изготавливают изделия с большим количеством зубьев. По своей эффективности метод холодной накатки выше фрезерования в 10 раз.
После нарезки зубьев и термической обработки, все изделия подвергают шлифовке. Это позволяет добиться требуемой шероховатости и избежать зацепления сопрягаемых деталей в работе. Для шлифования используют следующий инструмент:
- фасонный круг;
- дисковый круг;
- конический круг.
Для шлифования внутренних поверхностей в некоторых случаях применяют оправку.
Выполнить нарезание пазов на валу в домашних условиях затруднительно, так как такой технологический процесс требует использования станков с высокой точностью. Тем не менее в сети часто встречается вопрос как нарезать шлицы болгаркой на валу или сорвана шляпка болтов. Такие операции вполне по силам выполнить самостоятельно с использованием минимума инструмента и навыков.
В тех случаях, когда требуется нарезка шлицов на полуоси автомобиля, необходимо закрепить изделие в тисках, разметить места будущих пазов и произвести нарезку с помощью болгарки. Восстановление шлицевого соединения привода таким методом не рекомендуется, по причине возникновения люфта между сопряженными деталями.
Но если нет другого способа совершить ремонт, следует удерживать болгарку в неподвижном состоянии, чтобы не повредить пазы.
Часто встречается вопрос как сделать длинный шлицевой вал. В первую очередь необходимо подобрать вал с уже имеющимся шлицевым соединением и заготовку, на котором будет выполняться резка пазов. Затем необходимо наварить торец одного вала к другому. Получившуюся заготовку закрепляют в патроне фрезерного, долбежного, строгального или протяжного станков и выполняют нарезку.
Нарезка шлицов — методы, выбор оборудования и инструмента
Шлицевое соединение применяется для передачи вращательного движения между валами и втулками. В отличии от шпоночного соединения оно обеспечивает лучшее центрирование деталей. При этом нагрузка на некоторые детали намного меньше, а крепость при динамических и переменных нагрузках намного больше. Подобный тип соединения из себя представляет зубья конкретной длины, соединенные в единое целое с телом вращения.
Есть три типа шлицевых соединений:
Нарезка шлицов в сфере машиностроения делается преимущественно на фрезерном оборудовании, к которому предъявляют специальные требования по точности.
Шлицевые соединения
Шлицевое соединение – разъемное соединение втулки и вала при помощи пазов и выступов на них. Оно может быть как подвижным, так и неподвижным.
Основные типы изготавливаемых шлицевых соединений: прямобочные и эвольвентные. Так же иногда используются треугольные шлицевые соединения.
Преимуществами нарезания шлицов вместо шпоночных соединений являются:
- меньшее число необходимых деталей;
- значительно бȯльшая нагрузочная способность шлицевого соединения;
- возможность легкого осевого взаимного перемещения шлицевой втулки и шлицевого вала;
- лучшее центрирование деталей шлицевого соединения;
- меньшая концентрация напряжений на шлицевом валу.
За эти преимущества приходится расплачиваться повышенной (по сравнению с использованием шпоночного соединения) трудоемкостью изготовления шлицов.
Методы нарезки шлицов
Прежде чем порезать шлицы на валу нужно подобрать способ центрирования сопряженных деталей. Зубчатое колесо или втулку центрируют так:
- по наружному диаметру вала D;
- по внутреннему диаметру вала d;
- по боковым сторонам b.
Первый способ используем в недвигающихся соединениях, которые не просят очень высокой твердости. Центрирование по внутреннему диаметру применимо к деталям, подвергшимся закалке, а по боковым сторонам при реверсивном движении вала и больших крутящих моментах.
Нарезание шлицов проходит поэтапно, включающих черновой и чистовой виды обработки, фрезеровка пазов канавок, снятие заусениц, шлифовка и термообработку.
В зависимости от диаметра вала фрезеровка шлицев делается за один или два прохода. Черновое фрезеровка шлицев на валах может выполняться дисковыми фрезами, а чистовое специализированной червячной фрезой, которая обеспечивает самую большую точность.
Строгают такие непростые детали шпинделя в основном на специализированных строгальных полуавтоматах, когда есть расстояние для выхода резца и в сквозных отверстиях. Одновременно происходит нарезка всех пазов несколькими резцами. Заготовка фиксируется вертикально и выполняются возвратно-поступательные движения. После любого хода делается установленное движение подачи. Строгание используется в массовом производстве и даёт большое качество обработки с шершавостью до 0,8 мкм.
Нарезка внутреннего шлица наиболее целесообразно делается на протяжном оборудовании. Каждый паз отделывается попеременно, но есть протяжки для одновременной нарезки нескольких зубьев.
Очень эффективным способом изготовления соединений данного типа считается накатка. Она происходит на спецоборудовании с применением накатной головки, которая имеет крутящиеся ролики. При помощи данных роликов происходит выдавливание металла с поверхности заготовки и образуется шлицевой паз. Этот способ позволяет порезать до 18 зубьев одновременно и применяется в больших производствах.
Сфера использования и особенности шлицевых соединений
Изготовление шлицов является достаточно востребованным в силу того, что вид получаемого в результате проведённых рабочих операций соединения необходим во многих сферах производства и промышленности.
Чаще всего шлицевые соединения применяются при необходимости обеспечить крутящие моменты в соединениях вала с зубчатым колесом, шкивом, полумуфтой, а также рядом других деталей.
В основном такой вид соединения является подвижным, то есть втулка способна двигаться по оси, поверхности шлица выступают в качестве направляющих для продольного перемещения элементов.
Шлицевые соединения являются технологически сложными, особенно по сравнению со шпоночными, однако дают более высокие возможности. Так, с их помощью можно обеспечить отличную центровку втулки на валу, а также передавать значительные вращающие моменты.
Нарезка шлицов дома
Выполнить нарезание пазов на валу дома трудно, так как такой тех. процесс просит применения станков очень точно. Но все таки в сети нередко встречается вопрос как порезать шлицы угловой шлифмашиной на валу или сорвана шляпка болтов. Подобные операции полностью по силам сделать своими руками с применением минимума инструмента и способностей. В том случае, когда потребуется нарезка шлицов на полуоси автомобиля, следует укрепить изделие в тисках, наметить места будущих пазов и произвести нарезку при помощи угловой шлифмашинки. Регенерация шлицевого соединения привода аналогичным способом не рекомендуется, из-за причины появления люфта между сопряженными деталями. Однако если нет иного варианта осуществить ремонт, нужно держать угловую шлифмашину в неподвижном состоянии, чтобы не повредить пазы.
Нередко встречается вопрос как выполнить длинный шлицевой вал. Сначала следует выбрать вал с уже имеющимся шлицевым соединением и заготовку, на котором будет делаться резка пазов. После нужно наварить торец одного вала к иному. Получившуюся заготовку прикрепляют в патроне фрезерного, долбежного, строгального или протяжного станков и делают нарезку.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Изготовление шлицевых валов для ваших механизмов
Для просмотра видео требуется современный браузер с поддержкой видео HTML5.
Изготовление шлицевых валов для ваших механизмов
Изготовление и ремонт валов
Чтобы работа вала была действительно безупречной и он правильно передавал высокий показатель крутящего момента, требуется не только следование проекту, но и оборудование, способное выполнять тончайшие операции. Зуборезное производство нашего цеха оснащено вертикально-фрезерными и шлицефрезерными машинами нового поколения. Большинство из них работает на числовом программном управлении.
Кроме изготовления шлицевых валов на заказ пользуется спросом и услуга ремонта (восстановления) этих деталей. Даже идеально собранный механизм со временем изнашивается. Особенно вал, испытывающий воздействие разных нагрузок. Больше всего страдают от трения шлицы и канавки. Кроме следов износа на детали также могут появиться заостренные края, забоины и заусенцы.
Если восстановительные работы возможны, возникшие дефекты исправляются методами осадки, обжатия, накатки, раздачи, правки, вдавливания и другими. Эти задачи чаще всего решаются с помощью мехобработки. Но наравне с ними могут использоваться сварка, наплавление, гальваника и металлизация.
Изготовление шлицов
Нарезка шлицов на валах, полуосях, болтах,
в отверстиях
Ошибки в изготовлении шлицевых валов
Чтобы вал в составе механизма работал безупречно, при его производстве должны быть использованы высокоточные технологии. Наиболее качественный эффект дает изготовление шлицов на оборудовании с ЧПУ. Попытки выполнить перечисленные выше действия ручным способом приводят к неравномерной нарезке шлицев. Это очевидный брак, грозящий несостыковкой деталей.
Некоторые проблемы могут обнаружиться не сразу, а позже. Например, в случае отказа от полировки, имеющей не только эстетический эффект. Тогда на поверхности детали останутся мельчайшие шероховатости, которые могут привести к ее преждевременному износу.
Изготовление валов на заказ
Методы нарезки шлицов на валах
Методы изготовления шлицов на втулках
Оформление заказа на производство шлицевого вала
Классификация валов
Нарезка шлицов в домашних условиях
Изготовление шлицов на валу в домашних условиях — задача из разряда практически невыполнимых. Создать в гараже или подсобке деталь с вырезанными пазами одинаковой формы, имеющими равномерный “шаг”, очень сложно, даже если мастер обладает опытом и недюжинной сноровкой. Однако некоторые умельцы всё-таки добиваются нужного результата при помощи обычной болгарки.
Но одно дело, если требуется нанести шлицы на единичную полуось автомобиля, и совсем другое — если необходима целая серия шлицевых валов и втулок для них. В таком случае лучше обратиться на производство с хорошими мощностями.
Услуги по изготовлению и нарезке шлицов
- любую другую техническую документацию;
- эскиз, фотографию;
- образец изделия.
Принципы работы компании
Мы действительно уверены, что хорошее — враг лучшего. И с педантичным вниманием относимся к работе над проектами, проводим само- и взаимоконтроль на всех ее этапах. Для нас абсолютно неприемлемо заставлять заказчика ждать: ваш проект будет закончен в сроки, которые вы же и обозначите.
И, наконец, в нашей компании уделяется особое внимание ценовой политике. Разрабатывая прайсы на изготовление шлицевых валов, мы ориентируемся не только на экономическую ситуацию и средний сегмент цен, но и на пожелания наших клиентов. Работать с нами очень удобно и не менее выгодно. Обращайтесь!
