24 Методы нарезания конических зубчатых колес. Базирование. Схемы нарезания. Оборудование. Особенности нарезания криволинейного зуба.

Фрезерование дисковыми и пальцевыми модульными фрезами по методу копирования производят на универсально-фрезерных станках. У конических колес расстояние между боковыми поверхностями двух зубьев в начале и конце зуба различно, оно меняется по длине зуба. Поэтому получить точный профиль зуба методом копирования не представляется возможным. Однако этот метод применяют для повышения производительности предварительного нарезания зубьев, что позволяет разгрузить точные зуборезные станки.

Дисковые фрезы (рис. 24.2..) используют для предварительного нарезания прямозубых колес в условиях крупносерийного производства и для чистового нарезания небольших колес невысокой точности в единичном производстве.

Пальцевые фрезы применяют для нарезания крупных зубчатых колес (диаметр 3 ... 5 мм, m ≤ 50 мм) невысокой точности с прямыми и криволинейными зубьями. Фрезерование дисковыми или пальцевыми модульными фрезами позволяет получить 9 — 10-ю степени точности и параметр шероховатости боковой поверхности зубьев Ra = 10…5 мкм.

При отсутствии специальных зуборезных станков конические колеса 9…10 степени точности можно окончательно нарезать на универсально-фрезерных станкахдисковыми или пальцевыми модульными фрезами аналогично нарезанию цилиндрических колёс. Строгание двумя резцами по методу обката применяют для нарезания конических колес (диаметром 50…1000 мм, m ≤ 20 мм) с прямыми и косыми зубьями. Нарезание зубьев производят на специальных зубострогальных станках в условиях серийного производства. Режущие кромки строгальных резцов образуют зуб производящего колеса, по которому обкатывается нарезаемая заготовка.

Заготовка нарезаемого конического колёса, зацепляясь с воображаемым производящим колесом, совершает вращение обкатки и движение подачи.

После нарезания одного зуба заготовка автоматически отводится от резцов и шпиндельная бабка с заготовкой поворачивается на шаг выполняя, таким образом, требуемое угловой деление. Скорость резания при предварительном зубострогании v = 13…25 м/мин, при чистовом v = 15…32 м/мин, подача st = 0,15 …0,3 мм/дв.ход. Зубострогание двумя резцами обеспечивает 7-ю, 8-ю степени точности и шероховатость боковых поверхностей зубьев Rа = 1,2 ¸ 2,5 мкм. Колеса с m > 3,5 мм нарезают за несколько рабочих ходов. Для колес с m < 5 мм предварительное нарезание зубьев целесообразно проводить путем фрезерования дисковыми фрезами, а окончательное — строганием. Это позволяет в 1,5 — 2,5 раза сократить машинное время и сохранить точность зубострогальных станков.

Фрезерование двумя дисковыми сборными фрезами по методу обката (рис. 24.3.) производят на специальных зубофрезерных станках в условиях крупносерийного производства. Вращение двух модульных фрез создает движение резания v, а возвратно-вращательное движения люльки с фрезами sл и заготовки sз создают движения обката. Заготовка при нарезании не меняет направления вращения. По окончанию обкатки каретка с заготовкой отводится, а люлька поворачивается в обратном направлении, за период которого происходит поворот заготовки на требуемый угол деления 1/zз. По производительности этот процесс в 3¸5 раз выше зубострогания, достигают 8-ую степень точности. Дно впадины зуба у этих колес имеет вогнутую форму.

Нарезание зубьев круговой протяжкой является наиболее производительным методом изготовления прямозубых конических колес небольшого диаметра (см. рис. 24.4). При этом методе за один оборот протяжки, диаметр которой более 600 мм,производится черновое и чистовое прорезание впадины, а также снятие фасок с кромок зубьев.

Круговая протяжка является специальным зуборезным инструментом. Она состоит из группы сменных зубчатых блоков, образующих сектор предварительного нарезания, и группы блоков, образующих сектор чистового нарезания. В промежутке между секторами устанавливают фасочные резцы. Требуемая геометрия канавки между зубьями формируется по методу копирования на неподвижной заготовке при кинематически - связанном вращении v и возвратно-поступательном перемещении s круговой протяжки.

Фрезерование торцовыми резцовыми головками применяют для нарезания конических колес с криволинейными зубьями. Обработку производят на специальных станках по методу копирования (врезания) или обката (рис. 24.5.). Конические колеса относительно высокой точности с m ≤ 2,5 мм нарезают за один рабочий ход. При повышенных требованиях к точности и для колес с m > 2,5 мм применяют черновую и чистовую обработку. При методе копирования заготовка колеса остается неподвижной, а резцовая головка вращается, перемещается вдоль оси и прорезает впадину зуба. При методе обката заготовка нарезаемой шестерни 1 и люлька 2 с резцовой головкой 3 совершают согласованное вращение, В процессе вращения режущие кромки резцов последовательно занимают определенные положения, создавая круговые зубья воображаемого плоского колеса 4, с которым находится в зацеплении заготовка шестерни.

При черновой обработке применяют метод копирования, а при чистовой метод обката. Припуск на сторону зуба, оставляемый для чистоваго нарезания, составляет 0,25 ...0,5 мм.

Отделку зубьев закаленных конических колес с прямым икруговым зубом осуществляют шлифованием на специальных зубошлифовальных станках по методу обкатки. Это позволяет повысить степень точности колеса и уменьшить шероховатость боковых поверхностей зубьев. Шлифование круговых зубьев конических колес выполняют чашечным кругом с единичным делением на шаг. Схема обработки аналогична нарезанию круговых зубьев торцевой резцовой головкой. Шлифование колес с m ≤ 6 мм и диаметральными размерами до 230 мм позволяет обеспечить отклонение шага не более 5 ... 12 мкм, накопленную погрешность шага по зубчатому колесу не более 12 ... 18 мкм, биение зубчатого венца не более 15 ... 20 мкм. В зависимости от конструкции станка при шлифовании прямозубых конических колес возможна обработка одним кругом отдельно каждой стороны зуба или двумя кругами одновременно двух боковых поверхностей зуба. Оставляемый на шлифование припуск 0,05 ... 0,10 мм на сторону зуба снимают за 3 ... 4 рабочих хода. Для шлифования конических колес с криволинейной формой зуба, m = 2,5 ... 15 ммприменяют специальные зубошлифовальные станки 5871, 5872. По кинематической структуре эти станки аналогичны станкам для нарезания круговых зубьев. Зубошлифование конических колес с криволинейным зубом обеспечивает достижение 4…5-й степеней точности.

При нарезании косозубых колес косозубыми долбяками применя­ют винтовые копиры.

Для нарезания зубчатых колес с винтовым зубом применяется долбяк тоже с винтовым зубом и тем же углом подъема винтовой ли­нии. Долбяк получает добавочное вращение по винтовой линии от специального копира, помещающегося в верхней части шпинделя дол­бяка.

Горизонтальная подача долбяка осуществляется двумя способами:

при помощи ходового винта специального и автоматического

делительного механизма (крупных станках),

при помощи одного из трех специальных копиров, из которых применяется тот или другой в зависимости от числа ходов, не­

обходимого для нарезания полного профиля зубьев.