Зуборезные ри, работающие по методу обката.

Цилиндрические колеса (прямо- или косозубые) методом обкатки нарезают на зубофрезерных, зубодолбежных, зубострогальных и специальных станках.

В соответствии с этим используют режущие инструменты: червячные фрезы, долбяки, зуборезные гребенки, резцы-летучки.

При методе обкатки заготовка и инструмент находятся в сопряженном зацеплении как колеса зубчатой пары; при этом начальные окружности инструмента и нарезаемого колеса должны перекатываться друг по другу без скольжения, т.е. начальные окружности одновременно являются и делительными, т.е. такими, на которых и колеса равны и .

Профиль зуба нарезаемого колеса получают как огибающую последовательных положений режущих кромок инструмента. При этом инструмент работает тремя режущими кромками на каждом зубе: одной – на вершине зуба и двумя на боковых сторонах: ВС – вершинная кромка зуба; АВ и СD – боковые кромки зуба (см. рис. 163).

Рис. 163. Режущие кромки зуба

Существенным недостатком инструментов, работающих методом обкатки, является неравномерность нагрузки на режущие кромки, т.е. схема резания такова, что вершинная кромка (ВС) срезает наиболее толстый слой, тоньше срезает боковая входная кромка и самый тонкий слой срезает выходная кромка. Это приводит к тому, что износ зубьев по передней и задней поверхностям происходит неравномерно.

Этот недостаток можно исправить конструктивно. Например, у червячных фрез выполняют различными по высоте зубья: четные зубья имеют заниженную высоту и режут только боковыми кромками, нечетные имеют нормальную высоту и режут всеми режущими кромками, причем вершинные кромки срезают слои в два раза толще по сравнению со стандартной фрезой.

Стойкость таких фрез увеличена. Однако, усложняется техпроцесс изготовления фрез, что ведет к повышению их стоимости.

Еще одним недостатком инструментов, работающим методом обкатки, является огранка (отклонение профиля от эвольвенты) вследствие чего шероховатость поверхности (обработанной) в ряде случаев высокая (см. рис.164) I – первое положение зуба инструмента; II – второе положение зуба инструмента.

Рис.164. Огранка

За один оборот фрезы нарезаемое колесо поворачивается на 1 шаг (для однозаходной фрезы) или на оборота, где - число зубьев колеса. Количество режущих кромок с каждой стороны на один оборот витка равно количеству зубьев инструмента по окружности. Поэтому число резов , профилирующих каждую боковую сторону, равно:

,

где – число витков фрезы, участвующих в профилировании;

– активная длина линии зацепления;

– радиусы наружной и основной окружностей;

– основной шаг.

Величина огранки f = 0,003 … 0,004 мм и ею пренебрегают.

ось колеса

II положение фрезы

I положение фрезы

S

f_f

Увеличение числа заходов увеличивает огранку, т.к. уменьшает число резов. Волнистость, т.е. высота гребешков по дну впадины или по боковой стороне равен (см. рис.165):

Рис.165. Схема образования волнистости

, ,

где – продольная подача фрезы на один оборот;

– угол наклона зубьев;

– угол зацепления.

Количество резов увеличивается при повышении числа зубьев фрезы ; повышении числа зубьев колеса ; с уменьшением угла профиля (зацепления) ; с уменьшением числа заходов .