Чем больше это обжатие, тем больше погрешности могут быть устранены при калибровке.

Однако следует иметь в виду, что с увеличением усилия снижается стойкость инструмента.

При калибровке зубьев их впадины не обжимаются, и весь металл, перемещаемый с боковых профильных поверхностей, собирается во впадине, образуя наплывы и заусенцы.

Для удаления таких наплывов необходима дополнительная механическая обработка.

Пластическая деформация поверхностных слоев зубьев при холодной калибровке вызывает изменение микроструктуры металла.

После калибровки твердость поверхностных слоев повышается примерно на 40% по сравнению с исходной твердостью. Профильная поверхность зубьев после калибровки соответствует седьмому классу чистоты.

Для повышения точности накатанных колес, имеющих большие исходные погрешности, была опробована горячая калибровка. В процессе горячей калибровки калибрующие и эталонное зубчатые колеса, так же как и при холодной калибровке, устанавливаются по внутреннему отверстию на шпиндель.

Калибровочные накатники сводятся до беззазорного зацепления с калибруемым зубчатым колесом и в этом положении оба колеса жестко скрепляются между собой.

Затем каретки накатников разводятся, производится нагрев калибруемого зубчатого колеса в кольцевом индукторе в течение 20-35 сек до температуры 700-750° С на глубину 10-15 мм. После нагрева включается сближение вращающихся накатников и происходит обжатие боковых поверхностей зубьев калибруемого колеса.

Горячая калибровка значительно повышает точность зубчатых колес независимо от их исходной точности.

При холодной калибровке основная часть металла течет в основание зуба калибруемого зубчатого колеса, при горячей же калибровке обжимаемый металл равномерно распределяется к вершине и к основанию зуба. Если размеры зубьев эталонного колеса и калибровочных накатников выбрать таким образом, чтобы происходила деформация впадин калибруемого зубчатого колеса, то смещаемый к основанию зуба металл равномерно распределяется по впадине и наплыва, как при холодной обработке, не образуется.

Следует отметить, что дефекты в виде плен и закатов, имеющиеся на накатанных зубчатых колесах, при горячей калибровке, так же как и при холодной, не устраняются, а в ряде случаев приобретают более отчетливый и глубокий характер.

Шероховатость поверхности зубьев после горячей калибровки соответствует 6-му классу чистоты.

Для накатывания цилиндрических зубчатых колес прутковым способом модулем от 1 до 5 мм в горячем состоянии, используются два типа накатников. Накатники типа А применяются для накатывания цилиндрических зубчатых колес с модулем от 1 до 3 мм и диаметром делительной окружности изделия от 25 до 140 мм.

Заготовки устанавливались в стан по отверстию на разжимной цанге. Накатывание проводилось при окружной скорости накатников 6,343 м/сек, и средней скорости подачи 0,20 мм/сек. Боковое ограничение течения металла осуществлялось при помощи роликов, установленных на одном из накатников.

Несмотря на сравнительно высокую точность синхронизирующих зубчатых колес и накатников, а также тщательную настройку стана, накатанные зубчатые колеса имели низкую точность. Накатники для холодной калибровки и эталонное зубчатое колесо были изготовлены из стали 40ХН, термически обработаны до твердости HRC 58-60 и прошлифованы по зубу.

Для обеспечения радиального зазора между вершиной зубьев калибруемых колес и впадиной накатников накатанные зубчатые колеса были проточены по наружному диаметру до размера 150,5 мм. Калибровка проводилась указанными выше приемами при окружной скорости накатников 0,34 м/сек и средней скорости подачи 0,09 мм/сек. Продолжительность калибровки составляла 20-30 сек. В процессе калибровки накатники не смазывались. Анализ полученных данных показывает, что операция холодной калибровки повышает точность зубчатых колес незначительно.

Сущность такой калибровки заключается в следующем.

Калибруемое зубчатое колесо, имеющее припуск 0,07- 0,10 мм по профилю зуба, свободно устанавливается на одном шпинделе с эталонным зубчатым колесом, изготовленным в точном соответствии с окончательными размерами изделия. Накатники сводятся до тех пор, пока их зубья не войдут в плотное зацепление с зубьями калибруемого колеса.

Эталонное колесо, имеющее толщину зуба меньшую, чем у калибруемого зубчатого колеса, при этом занимает произвольное положение в пределах зазора между его зубьями и зубьями накатников. После того как накатник и калибруемое зубчатое колесо войдут в беззазорное зацепление, калибруемое и эталонное зубчатые колеса прочно скрепляются между собой при помощи разжимной цанги.

Накатнику сообщается вращение, и одновременно включается нажимной механизм, обеспечивающий обжатие калибруемого зубчатого колеса.

Накатники сближаются до упора, отрегулированного таким образом, что при подходе к нему заканчивается обжатие калибруемого зубчатого колеса, а эталонное зубчатое колесо при этом входит в беззазорное зацепление с накатниками. Операция холодной калибровки повышает точность по шагу калибруемых зубчатых колес на 0,015-0,02 мм.

Рабочие канавки шевера имеют обычно одинаковое осевое расположение на различных зубьях.

Новая конструкция предусматривала небольшое осевое смещение канавок на различных зубьях. Для этого при фрезеровании канавок стол с обрабатываемым шевером при переходе от зуба к зубу смещался на 0,1-0,15 мм. Применение шеверов со смещенной канавкой позволило получить хорошую чистоту поверхности зубьев без применения осевой подачи.

При шевинговании с жесткой связью накопленная погрешность окружного шага снижается до величин, соответствующих 7-8-й степени точности.

При этом следует отметить, чем больше жесткость системы и чем меньше исходная величина накопленной погрешности, тем меньше величина накопленной погрешности после шевингования. В результате шевингования резко снижается колебание длины общей нормали.

Как и следовало ожидать, шевингование с жесткой связью, как и обычное шевингование, уменьшает величину колебания межцентрового расстояния. В то же время величина колебания межцентрового расстояния от зуба к зубу, после шевингования все же велика.

Это объясняется, во-первых, недостаточной точностью сопрягаемых эталонных колес; во-вторых, недостаточной жесткостью системы «станок — шевер — приспособление — заготовка». При радиальном шевинговании деформация шпинделя с инструментом, т. е. его отжим составлял 0,4-0,6 мм. Усилие, действующее на инструмент, составляет при этом примерно 3000-4000 кг. Поэтому важнейшей характеристикой такого шевинговального станка должна быть его высокая жесткость.

Приведенные результаты позволяют сделать вывод о целесообразности создания специального станка для окончательной обработки накатанных колес шевингованием.