4.5.1. Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес

Метод копирования

Цилиндрические передачи (рис. 74) выполняются с внешним и внутренним зацеплением.

а)

б)

Рис. 74. Цилиндрические передачи: а – с внешним зацеплением; б – с внутренним зацеплением

Методом копирования нарезают цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями (рис. 75).

Для нарезания колес с прямыми и косыми зубьями применяют дисковые модульные фрезы, которыми последовательно профрезеровываются впадины между зубьями шестерни (рис. 76, а). Скорость резания обеспечивается за счет вращения фрезы, подача – за счет продольного перемещения стола станка. Зубообработка выполняется на универсальных горизонтально-фрезер-ных станках с использованием делительной головки (рис. 77, а).

Рис. 75. Виды цилиндрических передач: а - прямозубая; б – косозубая; в - шевронная

Пальцевыми модульными фрезами (рис. 76, а) нарезают зубья средних и крупномодульных цилиндрических и шевронных колес (рис. 77, б).

Метод копирования непроизводителен и из-за погрешностей профиля фрез и неточности делительных устройств дает низкую точность – 9…11 степень.

Нарезание зубьев цилиндрических колес методом копирования применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве при отсутствии специальных зуборезных станков.

а)		б)
Рис. 76. Зуборезные фрезы: а - дисковая модульная, б - пальцевая модульная
а)	б)
Рис. 77. Схемы зубонарезания методом копирования: а – дисковой модульной фрезой; б - пальцевой модульной

Метод обкатки

Метод обкатки самый распространенный метод нарезания зубчатых колес. Его используют для нарезания цилиндрических колес с прямыми, косыми и шевронными зубьями.

Нарезание колес для наружного зацепления с прямыми и косыми зубьями применяют червячные модульные фрезы и долбяки; для внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями – долбяки; для шевронных колес – долбяки.

Инструменту и заготовке кроме перемещений, необходимых для осуществления процесса резания (скорость резания и подача), сообщаются еще взаимные перемещения, соответствующие движению находящихся в зацеплении пары зубчатых колес.

Нарезание зубьев колеса ч е р в я ч н о й ф р е з о й производится на зубофрезерных станках (рис. 78). Фреза закрепляется в суппорте, нарезаемое колесо – на столе станка. Инструмент и заготовка совершают три рабочих движения: вращение фрезы n_ф (обеспечивает скорость резания), перемещение фрезы параллельно оси нарезаемого колеса (обеспечивает подачу) и медленное вращение зубчатого колеса n_з (движение обкатки). За один оборот фрезы оно поворачивается на один зуб при однозаходной фрезе (рис. 79). , где k – число заходов фрезы, z – число зубьев нарезаемого колеса.

Рис. 78. Схема зубофрезерования

	При фрезеровании зубчатых колес с косым зубом фреза устанавливается с учетом угла наклона зубьев, а зубчатому колесу сообщается дополнительное вращение за счет увеличения его частоты вращения (nз). В зависимости от величины модуля ( ) устанавливается число
Рис. 79. Иллюстрация процесса зубофрезерования

проходов фрезы:

• зубчатые колеса с m до 2,5 мм нарезают за один ход;

• зубчатые колеса с m более 2,5 мм нарезают за два и даже три хода.

Чистовую обработку целесообразно производить на другом станке. Для повышения производительности черновой обработки применяют многозаходные фрезы.

Этот метод обеспечивает точность 8 – 9 степени. Нарезание зубьев колеса д. о л б я к а м и выполняется на зубодолбежных станках (рис. 80, 81).

При нарезании зубьев обрабатываемая деталь и долбяк совершают вращательные движения, находящихся в зацеплении пары колес. Эти два согласованных движения обеспечивают движение обкатки. Одновременно долбяк совершает возвратно-поступательное движение параллельно оси колеса со скоростью, обеспечивающей скорость резания (рис.74).

Рис. 80. Иллюстрация зубодолбления		Рис. 81. Схема зубодолбления: 1 – зубчатое колесо; 2 - долбяк

Кроме того, обрабатываемое колесо для предотвращения трения инструмента об обработанную поверхность при его возвратном холостом ходе отводится от инструмента и перед рабочим ходом возвражается в исходное рабочее положение.

Зубодолбление обеспечивает 7…8 степень точности.

Обработка за один ход применяется для зубчатых колес с модулем до 2 мм, за два хода – с модулем 2,25…4 мм, за три хода – с модулем больше 4 мм, а также при меньших модулях, но при повышенных требованиях к точности.

Предварительное нарезане зуьбев на зубофрезерных станках часто бывает более производительным, чем на зубодолбежных. Поэтому рекомендуется зубчатые колеса, нарезаемые за несколько рабочих ходов, предварительно фрезеровать, а чиствую обработку выполнять зубодолблением.

Для зубодолбления косозубых колес долбежный станок оснащается копирным устройством (рис.82), которое сообщает шпинделю с долбяком одновременно с продольным перемещением дополнительное вращательное.

Ш е в р о н н ы е зубья на цилиндрических колесах обрабатывают методом обкатки на специальных горизонтальных зубодолбежных станках спаренными косозубыми долбяками – правым и левым (рис. 83). Правый долбяк нарезает венец с левым направлением зубьев; девый долбяк – с правым направлением зубьев. Для осуществления процесса резания долбяки совершают возвратно-поступа-тельные движения I параллельно оси заготовки, причем в работу они вступают попеременно – при рабочем ходе левого долбяка правый долбяк совершает холостой ход, и наоборот.

	Рис. 83. Нарезание цилиндрических колес с шевронными зубьями.	Для получения обкатывания долбяки и обрабатываемое колесо получают согласованные вращательные движения II и III, аналогичные применяемым при зубодолблении цилиндрических косозубых колес.
Рис. 82. Зубодолбление косозубых колес: 1 – копир, 2 – долбяк, 3 – нарезаемое колесо