24.6 Методы нарезания червяков и червячных колес

Винтовая поверхность цилиндрических червяков в за­висимости от серийности может быть нарезана с помощью профиль­ных резцов на токарно-винторезных станках или с помощью дисковых фрез – на универсально-фрезерных, резьбофрезерных и специальных станках. Достижение наиболее точного значения шага модульных червяков обеспечивается при ходовом винте станка с шагом, кратным я. При наличии ходового винта с другим шагом применяют наборы сменных колес с передаточным отно­шением, приближенно равным π.

Для уменьшения погрешности профиля витка окончательное нарезание винтовой поверхности рекомендуется выполнять рез­цами с прямолинейной режущей кромкой. Требуемый профиль витка обеспечивается при этом соответствующей установкой резца.

Для нарезания архимедова червяка резец с прямолинейным профилем устанавливают так, чтобы его режущие кромки лежали в осевой плоскости червяка. Червяки с малым углом подъема винтовой линии нарезают двусторонним резцом. При больших углах подъема винтовой линии раздельно обрабатывают левую и правую стороны витка односторонними резцами. При нарезании эвольвентного червяка резец с прямолинейным профилем устанавливают так, чтобы его режущие кромки рас­полагались в плоскости, касательной к осевому цилиндру. Смещение резца от осевой плоскости определяют расчетным путем.

Для нарезания конволютного червяка резец с прямолинейным профилем устанавливают так, чтобы его режущие кромки соответ­ственно требуемым геометрическим параметрам червяка лежали в плоскости, нормальной направлению витка или направлению впадины.

Цилиндрические червяки нарезают дисковыми фрезами в се­рийном и массовом производстве. Фрезу устанав­ливают так, чтобы ее ось вращения была наклонена на угол подъ­ема витка червяка λ_д, а средняя точка А располагалась на одной высоте с осью червяка. При такой установке фрезы червяк профилируется в нормальном сечении по впадине. Поэтому для нарезания архимедова, эвольвентного и нелинейного червя­ков фреза должна иметь криволинейный профиль, а для нареза­ния конволютного червяка – прямолинейный. Червяки с m ≤ 10 мм фрезеруют за один рабочий ход, а с m > 10 мм – за два рабочих хода, снимая за первый рабочий ход до 0,8 полной глу­бины впадины.

Фрезерование дисковыми фрезами в основном применяют для чернового нарезания витков червяка. В этом случае используют фрезы с прямолинейным профилем, оставляя припуск под чисто­вую обработку, превышающий получаемую погрешность профиля червяка.

Пальцевые фрезы используют для нарезания крупномодуль­ных червяков в мелкосерийном и единичном производстве. Фрезу устанавливают так, что-бы ее ось вращения пересекала ось чер­вяка под углом 90°.

Нарезание червяков круглым долбяком в крупно­серийном и массовом производстве производят на специальных или универсальных зубофрезерных станках, оснащенных протяж­ным суппортом. При обработке червяк и долбяк вращаются (их оси вращения пересекаются под прямым углом), а одновременно долбяк совершает относительное перемещение вдоль оси червяка. Этим методом нарезают архимедовы и эвольвентные червяки.

Для червяков с углом подъема витка менее 5 – 6° используют прямозу-бые долбяки, при угле подъема более 6° – косозубые.

Угол наклона винтовой линии на делительном цилиндре долбяка должен быть равен углу подъема на делительном цилиндре червяка. Поэтому для нарезания червяков с различным углом наклона винтовой линии требуются отдельные долбяки. Этот метод обеспечивает высокую точность обработки и боль­шую производительность.

В условиях крупносерийного и массового производства червяки можно нарезать кольцевыми резцовыми головками на токарных станках (вихревое нарезание) так же, как и резьбы. Для нареза­ния архимедовых и эвольвентных червяков в кольцевых резцовых головках применяют резцы с криволинейным профилем, а для на­резания конвольтных червяков — с прямолинейным.

Нарезание червяков торцовой резцовой головкой, оснащенной пластинами из твердого сплава, выполняют на вертикально-фре­зерных станках, оборудованных специальным приспособлением. Приспособление, устанавливаемое на столе станка, обеспечивает вращение червяка в соответствии с продольным перемещением стола. Производительность этого способа высокая. Он приме­няется для нарезания червяков большого модуля (m = 6 ... 10) 8—9-й степеней точности.

Нарезание червяков червячными фрезами по методу обката производят на универсальных зубофрезерных и шлицефрезерных станках. Этим мето-дом нарезают эвольвентные червяки с большим углом подъема витка, для чего используют червячные фрезы с прямолинейной режущей кромкой. Он обеспечивает высокую производительность, так как все витки многозаход-ных червяков нарезают одновременно, однако получаемая при этом точность (8—9-я степени) невысока, поэтому его применяют в основном на предва-рительных операциях.

Шлифуют червяки дисковыми, чашечными и пальцевыми кругами.

Дисковыми кругами шлифуют архимедовы, эвольвентные и нелинейчатые червяки. При двустороннем шлифовании дисковым кругом ось вращения круга, как и при фрезеровании, наклонена к оси червяка под углом подъема витка на делительном цилиндре.

Для шлифования архимедовых и эвольвентных червяков при такой установке круг должен иметь криволинейный профиль, получаемый путем правки по шаблонам, профиль которых рас­считывают так же, как и профиль дисковых фрез.

При малых углах подъема архимедовы червяки относительно невысокой точности (8—9-я степени) можно шлифовать прямобочным кругом. Получаемая при этом погрешность профиля с уменьшением диаметра круга уменьшается.