2.7.3 Нарізання зубців зубчастих коліс на зубодовбальному верстаті

Одним із найбільш продуктивних і точних методів виготовлення зуб­ців циліндричних зубчастих коліс є нарізання їх на зубодовбальних верс­татах за допомогою довбачів. Довбач - це загартоване і шліфоване зубчас­те колесо, кожен зуб якого має різальні кромки (рисунок 2.49, а) і потрібні кути α і . Принцип нарізання циліндричного зубчастого колеса методом обкатки за допомогою довбача полягає в тому, що в процесі обробки відтворюється зубчасте зачеплення двох коліс. Роль одного з них вико­нує різальний інструмент (довбач), другого - заготовка. Довбач 1 здійс­нює швидкий зворотно-поступальний рух (рисунок 2.49, б), який є головним, із швидкістю різання . При цьому своїми різальними кромками він від­творює в просторі уявне виробне колесо. З цим виробним колесом пере­буває в зачепленні нарізуване колесо 2. Крім зворотно-поступального руху довбач здійснює повільний круговий рух навколо своєї осі - кругову по­дачу s_к. Узгоджено з ним обертається і заготовка, частота обертання якої s₀ визначається відношенням чисел зубців довбача z_д і нарізуваного коле­са z_з таким чином, щоб за один оберт довбача вона зробила z_д/z₃ оберту.

Під час холостого ходу довбача стіл із заготовкою відходить на неве­лику відстань у радіальному напрямі від довбача. Завдяки цьому усува­ється тертя задніх поверхонь інструмента об заготовку і він менше спра­цьовується.

Рисунок 2.49 – Нарізання циліндричних зубчастих коліс на зубодовбальнову верстаті

На початку різання довбач, виконуючи обертальний рух обкатки, од­ночасно здійснює радіальну подачу s_p до врізання на повну глибину запа­дини, якщо колесо нарізується за один прохід. Після врізання довбача на повну глибину радіальна подача виключається. В процесі нарізання зуб­ців за цим методом профіль зуба утворюється автоматично як обгинаю­ча крива послідовних положень різальної кромки зуба довбача. Довбачем певного модуля можна нарізати зубчасті колеса цього модуля з будь-яким числом зубців. На зубодовбальних верстатах можна також оброб­ляти косозубі циліндричні колеса, колеса з внутрішнім зачепленням і блоки шестерень з малими проміжками між сусідніми колесами.

На рисунку 2.49, в показано загальну схему зубодовбального верстата. На станині 1 розміщено стіл 9, на якому встановлена оправка 8 із заготов­кою 7. Довбальна головка 5 може переміщуватись у горизонтальному по­ложенні по траверсі 6. У довбальній головці встановлюється оправка 3 з довбачем 2. Усі механізми верстата набувають руху від загального при­воду 4.

2.7.4 Нарізання зубців конічних зубчастих коліс

Нарізання зубців конічних зубчастих коліс значно складніше, ніж ци­ліндричних, оскільки глибина і ширина западин між зубцями поступово зменшуються в напрямі від ободу колеса до центра. Точним і продуктив­ним методом нарізання зубців конічних коліс, що набув найбільшого по­ширення на практиці, є стругання їх на зубостругальних верстатах за ме­тодом обкатки. В основі цього методу, як і при нарізанні циліндричних коліс методом обкатки, лежить поняття про виробне колесо, в зачепленні з яким ніби перебуває нарізувана заготовка і по якому в процесі нарізан­ня вона обкочується. Виробне колесо можна добрати таким, що всі конічні колеса, зубці яких утворюються при перекочуванні по цьому виробному колесу, будуть нормально зачіплюватись одне за одне при відповідному їх установленні.

Найзручнішими виявилися плоскі конічні виробні колеса, в яких полови­на кута при вершині початкового конуса дорівнює 90° і профіль зуба пря­молінійний. Завдяки цьому різальні кромки різців 1 і 2, за допомогою яких здійснюється нарізання, також мають прямолінійні обриси (рисунок 2.50, а).

Схему обробки зубців на зубостругальному верстаті показано на рисунку 2.50, б. Зуб нарізуваного колеса 3 обробляється з обох боків одно­часно двома різцями 1, які рухаються зворотно-поступально в протилеж­них напрямах. При цьому їхні різальні кромки відтворюють у просторі контур зуба плоского виробного колеса 2. При обертанні заготовки на певний кут навколо своєї осі різці також повертаються з такою кутовою швидкістю, ніби заготовка і виробне колесо, зуб якого окреслюється їхні­ми різальними кромками, перебувають у нормальному зачепленні. При цьому обкатується один зуб заготовки. Після його обробки ділильний механізм верстата обертає заготовку на один зуб, різці повертаються у вихідне положення, обробляється наступний зуб і так далі доти, доки не будуть нарізані всі зубці.

Рисунок 2.50 – Схема нарізання зубців конічних зубчастих коліс

Запитання для самоконтролю

1 Які ви знаєте основні методи нарізання зубців?

2 Назвіть найпоширеніші види зуборізних верстатів.

3 В чому полягає метод копіювання?

4 В чому полягає метод обкатки?