Нарезание зубьев зубчатых колес

Зубья цилиндрических колес могут нарезаться методами копирования и обката.

Метод копирования – применяется в мелкосерийном и единичном производствах. Нарезание заключается в последовательном прорезании впадин между зубьями дисковыми модульными фрезами на горизонтальных и универсальных фрезерных станках с установкой заготовки в делительном приспособлении (рисунок 6.37). После прорезания одной впадины заготовка поворачивается на один зуб. на вертикальных фрезерных станках нарезание осуществляется пальцевыми модульными фрезами.

Рисунок 6.37 – Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес дисковыми модульными фрезами

Боковые поверхности модульных фрез профилируются по эвольвенте. Фрезы изготовляются комплектами из 8, 15 и 26 штук для каждого модуля. Каждая фреза предназначена для определенного интервала чисел зубьев нарезаемого колеса. Каждая фреза в наборе профилируется на верхнее число зубьев в интервале. Наиболее точный комплект – это комплект, состоящий из 26 фрез.

Зубья, нарезанные методом копирования, имеют низкую точность, поскольку профиль впадины зубьев соответствует профилю зубьев фрезы, то погрешность изготовления фрезы и ее износ переносятся на заготовку.

На рисунке 6.37 показана схема нарезания зубьев методом копирования на горизонтально-фрезерном станке.

Зубчатые колеса нарезаются поштучно (рисунок 6.37,а) или по несколько штук на одной оправке (рисунок 6.37,б). При использовании трехшпиндельных делительных головок обрабатывается сразу три заготовки тремя фрезами, установленными на шпиндельной оправке станка (рисунок 6.37,в).

Рисунок 6.38. Нарезание зубьев пальцевыми модульными фрезами а – прямозубого колеса; б – шевронного колеса; в – черновое нарезание двуугловой фрезой; г – черновое нарезание двумя угловыми фрезами

Нарезание зубьев цилиндрических колес средних модулей низкой точности производят одновременно двумя (рисунок 6.37,г) или тремя (рисунок 6.37,в) дисковыми модульными фрезами, установленными на расстоянии шага зубьев друг от друга.

Пальцевыми модульными фрезами нарезаются зубья средних и крупномодульных цилиндрических, шевронных колес, реек и т.п. на вертикально фрезерных станках с делительным приспособлением (рисунок 6.38). Зубья колес с модулем более 20 мм начерно нарезают двуугловой пальцевой фрезой или последовательно двумя пальцевыми фрезами.

Рисунок 6.39 – Нарезание зубьев методом обката а – общий вид зубофрезерного полуавтомата; б,в – процесс фрезерования зубьев

1 – станина; 2 – салазки; 3 – стол; 4 – стойка левая; 5 – суппорт; 6 – фрезерная головка; 7 – стойка правая; 8 – кронштейн

Нарезание зубьев методом копирования имеет низкую производительность и дает низкую точность, поэтому применяется только в мелкосерийном и единичном производствах.

Метод обката. Метод обработки основан на том, что в процессе обработки воспроиз-водится работа зубчатого зацепления. В качестве одного зубчатого колеса применяется заготовка, на которой необходимо нарезать зубья, а в качестве второго – режущий инструмент. В качестве режущего инструмента используются червячные фрезы, долбяки-шестерни и долбяки-рейки.

Наибольшее распространение получил метод нарезания зубьев червячными фрезами (рисунок 6.39). Зубья фрезы располагаются по винтовой линии, имеющей шаг равный шагу зацепления. поэтому одна и та же фреза может нарезать зубчатые колеса с любым числом зубьев.

Обработка ведется на специальных зубофрезерных станках (рисунок 6,39,а).

Фреза закрепляется в суппорте, который должен быть повернут на угол подъема винтовой линии витков фрезы. суппорт совершает движение подачи вдоль оси заготовки. Заготовка устанавливается на столе станка, совершающем вращательное движение обката.

При фрезеровании зубчатых колес с косым зубом фреза устанавливается с учетом наклона винтовой линии витков фрезы и угла спирали зуба зубчатого колеса.

Зубчатые колеса с модулем до 2,5 мм нарезаются за один ход, с модулем более 2,5 мм – за два и даже за три хода. Для черновых ходов применяются двух- и трехзаходные червячные фрезы.

Нарезание зубьев долблением. Нарезание зубьев методом обката возможно также долбяками, выполненными в виде шестерен или реек на зубодолбежных станках. Долбяк имеет форму шестерни. Для нарезания зубчатых колес с винтовым зубом применяется долбяк также с винтовым зубом и с тем же углом подъема винтовой линии, что и у нарезаемого колеса. На рисунке 6.40 показаны схемы зубодолбления.

Зубодолбежные станки имеют высокую производительность и обеспечивают хорошую чистоту поверхности зубьев и высокую точность зацепления.

Рисунок 6.40 – Нарезание зубьев долблением

а – долбление черновое и чистовое долбяком-шестерней; б – одновременное долбление двух колес; в – долбление двухвенцового колеса; г – долбление долбяком-рейкой; д – обработка зубьев на долбежном станке