Нарезание зубчатых колес методом копирования.

Распространенным методом копирования является зубофрезерование. Зубофрезерование осуществляется на зубофрезерных вертикальных и горизонтальных станках-полуавтоматах.

Нарезание зубьев по методу копирования осуществляется модульной концевой фрезой. Нарезание, по существу, представляет собой разновидность фасонного фрезерования. Режущие кромки зубьев дисковой или концевой фрезы изготавливают по форме впадины, создавая, таким образом, две половины профилей двух соседних зубьев. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один зуб с помощью делительного механизма и фреза снова проходит по новой впадине между зубьями и т. д.

Рисунок 13.2 - Схема нарезания зубьев зубчатых колес копированием

а - модульными пальцевыми фрезами; б – модульными дисковыми фрезами

В массовом производстве применяют зубодолбежные резцовые головки, работа которых основана на методе копирования. Производительность такого метода очень высока, точность зависит от точности резцовой головки.

Другой разновидностью нарезания зубчатых колес методом копирования является протягивание как наружных, так и внутренних зубчатых поверхностей, характеризующиеся высокой производительностью.

13.3.3 Зубонарезание червячными фрезами.

Для нарезания зубьев этим методом требуются универсальные зубофрезерные станки и специальный режущий инструмент – червячные фрезы. Станки выпускают с вертикальной или горизонтальной осями вращения фрезы. Метод является высокопроизводительным.

Фрезу на станке устанавливают таким образом, чтобы ее ось была повернута под углом подъема винтовой линии витков фрезы.

Рисунок 13.3 - Схема фрезерования зубьев червячной фрезой

Червячная фреза, кроме вращения, совершает поступательное движение подачи вдоль образующей цилиндра нарезаемого колеса, в результате чего колесо обрабатывается по всей его ширине. В зависимости от модуля устанавливают число рабочих ходов фрезы: для m = 2…2,5 мм – один рабочий ход, для m > 2…2,5мм – два рабочих хода и более.

Повышения производительности при зубофрезеровании достигают путем увеличения диаметра фрезы, жесткости ее установки, использования специальных инструментальных материалов, в том числе твердосплавных, композиционных, применения многозаходных червячных фрез и увеличения числа одновременно нарезаемых колес.

Зубодолбление.

Режущим инструментом является долбяк. В процессе нарезания долбяк и нарезаемое зубчатое колесо находятся в относительном движении зацепления (без зазора), т. е. окружные скорости на начальных окружностях равны, а частота вращения и число зубьев связаны передаточным отношением

где n_И и n_З - соответственно частота вращения инструмента и заготовки колеса;

z_З и z_И - соответственно число зубьев заготовки и инструмента.

Рисунок 13.4 - Схема зубодолбления цилиндрических зубчатых колес.

I- движение заготовки зубчатого колеса; II – движение долбяка; III – движение подачи врезания; IV - возвратно-поступательное движение долбяка; V - движение отвода заготовки: 1 – заготовка, 2 – долбяк.

Нарезание зубьев долблением осуществляется на зубодолбежных станках. Обработка за один рабочий ход применяется для зубчатых колес: m = 1…2 мм – за один рабочий ход; с 2 <m < 4 – за два рабочих хода; с m > 4 мм – за три рабочих хода. Кроме отмеченных обстоятельств, зубодолбление является единственным методом для нарезания колес с внутренним зацеплением (при средних и малых диаметрах), а также при обработке зубчатых венцов в блочных шестернях.

Зубострогание.

Этот метод основан на зацеплении колеса и рейки, воспроизводимом инструментом – гребенкой. Обработка осуществляется на станках двух типов: с вертикальной и горизонтальной осью заготовки. Станки последнего типа применяются также для обработки колес с непрерывным шевронным зубом.

У зубострогания производительность меньше, чем у зубофрезерования червячной фрезой и зубодолбления.

Зуботочение.

Метод основан на воспроизводящем зацеплении пары колес на скрещенных осях. В качестве многорезцового инструмента применяют цилиндрическое режущее колесо, по форме напоминающее долбяк. Производительность зуботочения в 2…4 раза выше производительности зубофрезерования однозаходной фрезой.