ОБРАБОТКА ЗУБЧАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Зубчатые колеса делят на цилиндрические, конические и червячные.

Первые наиболее распространены. Их выполняют одно- и многовенцовыми (блочными). По конфигурации зубчатые колеса делают в виде дисков с гладкими или шлицевыми отверстиями, а также в виде фланцев и валиков (с хвостовиками). У цилиндрических колес зубья выполняют прямыми, спиральными и шевронными; у конических — прямыми, косыми и криволинейными.

Допуски цилиндрических эвольвентных зубчатых колес регламенти-рованы ГОСТ 1.643—72 со степенями точности от 3 до 12*. В машиностроении в основном применяют 5, 6, 7, 8 и 9-ю степени. ГОСТом установлены требования к кинематической точности зубчатых колес, плавности их работы и контакту зубьев. Допуски на конические зубчатые передачи установлены ГОСТ 1.758—72, а на червячные передачи — ГОСТ 3.675—72.

1. Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес методом копирования дисковыми и пальцевыми фрезами

Нарезание цилиндрических зубчатых колес с прямым зубом можно выполнять на горизонтальных и универсальных фрезерных станках при помощи делительной головки модульными дисковыми фрезами.

Этот метод, называемый методом копирования, заключается в последовательном фрезеровании впадин между зубьями фасонной дисковой модульной фрезой. Такие фрезы изготовляются набором по 15 штук для каждого модуля. Обычно применяют набор фрез из 8 штук, обработка которыми позволяет получать зубчатые колеса 9-й степени точности, но для изготовления более точных колес требуется набор из 15 или 26 штук. Такое количество фрез в каждом наборе необходимо потому, что для различного числа зубьев размеры впадин между ними различны. Каждая фреза набора предназначена для определенного интервала числа зубьев.

Зубчатые колеса обычно нарезаются по одной или по несколько штук на правке что увеличивает производительность за счет времени, затрачиваемого на врезание и выход фрезы, а также за счет вспомогательного времени. Если на шпиндельной оправке расположить две или три фрезы (рис. 1), каждая из которых будет прорезать впадины зубьев у одной группы заготовок, то производительность будет еще больше. В этом случае применяют много шпиндельные делительные головки (рис. 1, г). Применение для этих целей полуавтоматических станков, у которых все вспомогательные движения (подход заготовок к фрезам, отход их в исходное положение, поворот заготовок на один зуб и останов станка) совершаются автоматически, также повышает производительность. Значительное увеличение производительности достигается применением твердосплавных фрез. Основное время при нарезании прямых зубьев цилиндрических зубчатых колес модульной дисковой

Рис. 1. Нарезание зубьев зубчатых колес дисковыми модульными фрезами:

а — одной заготовки; б — нескольких заготовок на одной оправке; в — тремя фрезами одновременно; е — с применением трехшпиндельной головки; д—одновременно двумя модульными фрсзами

фрезой на зубофрезерном станке с автоматическим делительным механизмом определяется по формуле:

где _o — длина нарезаемого зуба в мм; /_вр — длина врезания в мм; 1_п — длина перебега в мм; s_p._x — минутная подача при рабочем ходе в в мм; s_об.x — минутный путь обратного хода в мм; z — число зубьев нарезаемого колеса; i — число ходов; т — количество одновременно нарезаемых зубчатых колес; t — время на поворот заготовки на 1 зуб в мин.

Величина врезания /_вр определяется по формуле:

где t — глубина прорезаемой впадины между зубьями в мм; _ф — диаметр фрезы в мм.

где s₂— подача на 1 зуб фрезы в мм; п — число оборотов фрезы в минуту.

При нарезании зубьев на горизонтально- или универсально- фрезерном станке время на отвод стола в исходное положение и время на поворот заготовки с помощью делительной головки перед нарезанием каждого зуба относятся к вспомогательному времени и в формулу основного (технологического) времени не входят.

Нарезание зубьев цилиндрических колес средних модулей 8—9-й 'мой точности можно производить одновременно двумя дисковыми модульными фрезами (рис. 1, д). Черновое нарезание таких же зубчатых колес средних и крупных модулей осуществляется тремя дисковыми, но не модульными, а «угловыми» фрезами (рис. 2, а).

Черновое нарезание крупномодульных (с модулем более 30 мм) прямозубых колес можно нарезать специальными дисковыми фрезами (рис. 2, б), при этом станок должен быть оснащен специальными шпинделями. Одним шпинделем можно фрезеровать отдельно каждую сторону зубьев.

Рис. 2. Нарезание зубьев зубчатых колес дисковыми фрезами:

а — тремя дисковыми, угловыми фрезами; б —• двумя специальными дисковыми фрезами

Дисковыми модульными фрезами можно обрабатывать и цилиндрические косозубые колеса, поворачивая их на угол наклона зуба.

Рис. 3. Нарелиние зубьев зубчатых колес пальцевыми фрезами:

а - прямозубого колеса; б – шевронного колеса; в – черновое нарезание двуугловой фрезой; г – последовательно двумя угловыми фрезами.

Пальцевыми модульными фрезами нарезают зубья средних и крупно модульных цилиндрических (рис. 3, а), шевронных (рис. 3, 6) колес, реек и др. Зубья очень крупных модулей (более 20 мм) начерно нарезают двуугловой пальцевой фрезой (рис. 3, в) или последовательно двумя угловыми пальцевыми фрезами (рис. 3, г).

Рис. 4. Установка червячной фрезы при зубонарезании цилиндрических зубчатых колес с косым зубом:

1 — правозаходкая фреза; 2 — заготовка правозаходного зубчатого колеса; 3 — заготовка левозаходного зубчатого колеса.

Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес дисковыми модульными фрезами, а также пальцевыми фрезами применяется преиму­щественно в единичном и мелкосерийном производстве при отсутствии специальных зуборезных станков, так как такой способ нарезания дает сравнительно малую производительность и точность 9—11-й степеней.