Виды лезвийной обработки цилиндрических з.к. по методу обкатки. Их особенности, технологические возможности

Обработка по методу обката производится фрезерованием, долблением, зуботочением.

Зубофрезерование наиболее распространенный вид обработки используется от мелкосерийного до массового производства. Обработка производится червячными, модульными одно и многозаходными фрезами на зубофрезерных станках полуавтоматах и автоматах, в зависимости от конструкции станка ось нарезаемого колеса может быть горизонтального для мелкомодульных колес или вертикально. В процессе обработки зубчатое колесо катится по рейке, представляющей режущий инструмент в нормальном сечении. Вращение фрезы жестко связанно с вращением заготовки, следовательно увеличение скорости резания приводит к увеличению толщины срезаемого слоя и к ухудшению качества обработки, поэтому скорость фрезерования 40-80 м/мин. Процесс нарезания может производится при постоянном межцентровом расстоянии заготовки и инструмента и переменном. Используются 3 схемы:

1.С осевой подачей инструмента, обеспечивает высокое качество обработки, точность по дуге делительной окружности т. к. имеет постоянное межцентровое расстояние, универсальность, «-»непроизводительный т.к. Lр.х. большое из-за перебега и врезания, для увеличения производительности обрабатывается сразу несколько зубчатых колес.

2.С радиально-осевой подачей инструмента, более производительный т.к. величина врезания определяется высотой зуба.

3.С диагональной подачей подаче инструмента.

«-» обеих схем резания является то, что черновую и чистовую обработку ведут одни и те же зубья фрезы, по этому фреза по длине изнашивается не равномерно. Для исключения данного недостатка и повышения качества обработки используется схема фрезерования с диагональной подачей, когда инструменту в процессе обработки сообщается движение вдоль оси за счет протяжного суппорта. Повышение стойкости инструмента позволяет повысить режимы обработки. Осевая подача фрезы берется от 0,05 до 0,2 мм на оборот фрезы. Осевая подача от 1 до 4 мм на оборот детали. Технологические возможности фрезерования: точность 7-8 ст., шероховатость 5-6 кл. Для повышения производительности используют 2-х 3-хзаходные фрезы, а так же многозаходные фрезы большого диаметра, остро заточенные фрезы, фрезы с корригированным зубом или с уменьшенным углом профиля (15 град.) Данные мероприятия позволяют поднять производительность в 1,5 – 2 раза за счёт повышения режимов резания (скорость до 200 м/мин), но данные схемы используются для черновой обработки

Фрезерования гребёнчатыми фрезами позволяет исключить жёсткую кинематическую связь между вращением фрезы – скорость резания и врещением заготовки – круговая подача, что исключает возможность применения высоких скоростей для реализации возможностей твёрдого сплава, т.е. ограничивает производительность процесса. Режущий инструмент- круглая рейка большого диаметра с кольцевыми канавками, фреза работает со скоростью 200 – 400 м/мин. Обработка производится на специальных станках длинными фрезами. Длина фрезы больше длины делительной окружности колеса. В процессе обработки нарезаемое колесо катится без скольжения по рейке, представляющей зубья фрезы в осевом сечении. Зубья полностью нарезаются на колесе при прокатывании вдоль фрезы за 1 двойной ход суппорта. Для повышения производительности одновременно обрабатываются 4 – 5 колёс. Схема предназначена для нарезания нешироких з.к., впадина у зубьев получается по радиусу.

Зубодолбление производится по методу обката на зубодолбёжных станках. Инструмент – долбяк выполнен в виде з.к., имеющего режущие кромки. Процесс более универсален, чем зубофрезерование т.к. можно нарезать зубья наружного и внутреннего зацепления, прямозубые, косозубые и шевронные. При долблении скорость резания независима от круговой подачи и вынесена из цепи обката, то качество обработки при зубодолблении выше, чем при фрезеровании (точность 7ст. шероховатость 7кл.). Зубодолбление обеспечивает более высокие параметры профиля – точность профиля эвольвенты, точность по шагу и др., за исключением кинематической точности. Зубчатые колёса с модулем до двух мм обрабатывают зубофрезерованием и зубодолблением за один проход, более 4 мм – 3 прохода. При повышении производительности при обработке з.к. с модулем меньше 1,5 мм используют быстроходные зубодолбёжные станки, которые по производительности могут быть выше зубофрезерования. Долбление уступает по производительности зубофрезерованию вследствие холостого хода инструмента. Зубчатые колёса с винтовым зубом нарезаются косозубыми долбяками, совершающими винтовые движения от копира. Зубодолбление более производительно, чем зубофрезерование, позволяет обрабатывать з.к. как внутреннего, так и наружного зацепления. В серийном производстве при обработке блочных колёс зубодолблением используют станки с ЧПУ, позволяющие с одной установки обрабатывать все венцы блока по программе. Зубодолбление перед фрезерованием имеет большие возможности:

1) высокая точность профиля зуба;

2) отсутствие жёсткой кинематической связи между скоростью резания и круговой подачей позволяет повысить качество обработки, однако наличие холостых ходов снижает производительность, а две червячные поры о цепи обката снижают кинематическую точность.

Зуботочение – чистовая обработка зубьев з. к.прямозубых и косозубых на специальных станках или модифицированных зубофрезерных, позволяет вести непрерывный процесс резания аналогично зубофрезерованию инструментом в виде косозубого долбяка, который зацепляется с обрабатываемым колесом. В процессе обработки инструмент и заготовка непрерывно вращаются со скоростью круговой подачи, при этом долбяк перемещается вдоль оси детали. Возникает скольжение режущих кромок инструмента по поверхности колеса. Технологические возможности: ст. – 7-8, шерохов. – 7кл., производительность в 1,5 – 2 раза выше, чем при зубофрезеровании. Производительность в 3-4 раза выше, чем при зубофрезеровании. Применяется для чистовой обработки зубьев, после чернового фрезерования.

Нарезание рейкой производится в единичном и мелкосерийном производствах. Когда требуется нарезать особо точные зубчатые колёса или з. к. очень больших размеров диаметром от 500 до нескольких метров. Обработка рейкой производится на специальных зубодолбёжных станках, где инструмент – рейка совершает возвратно- поступательные движения со скоростью резания до 30 м/мин, а нарезаемое колесо без скольжения катится по рейке. Перекатывание происходит на два-три зуба, а з.к. без вращения перемещается в исходную точку несколько дальше начала предыдущего процесса резания.В единичном и мелкосерийном производстве рейку можно изготовить по методу обката зубодолблением на долбёжных станках, используя специальное приспособление, преобразующее вращательное движение шпинделя стола в поступательное движение нарезаемой рейки. Технологические возможности нарезания рейкой такие же, как при зубодолблении.