58. Закругление торцов зубьев зубчатых колес

Зубозакругление на торцах зубьев приме­няют для облегчения входа в зацепление и по­вышения срока службы переключаемых на хо­ду зубчатых колес и муфт. Фасонную пальце­вую фрезу обычно применяют для получения радиусного закругления (рис. 202, а) у прямо­зубых цилиндрических колес внешнего и внутреннего зацеплений. Метод обладает боль­шой универсальностью, обеспечивает разно­образную форму закругления и хорошее каче­ство обработки, но производительность станка и стойкость инструмента низкие. Этот метод широко используют в единичном и серийном производстве; в массовом производстве его применяют, когда другие методы и инстру­мент не могут быть использованы. Для повы­шения производительности этого метода раз­работан двухшпиндельный станок. Две распо­ложенные друг против друга инструмен­тальные головки закругляют два зуба одно­временно, благодаря чему производительность станка повышается на 100%. Обрабатываемое колесо непрерывно вращается и одновременно совершает возвратно-поступательное движение с частотой 10—70 дв. ход/мин вдоль оси от копира, профиль которого определяет фор­му закругления зуба.

Более эффективным методом закругления зубьев муфт и прямозубых цилиндрических колес с внешним и внутренним зацеплениями, с укороченной и нормальной высотами зубьев является метод единичного деления фасонны­ми чашечными фрезами. Метод имеет высо­кую производительность, а чашечные фрезы обладают большей стойкостью, чем паль­цевые. Чашечные фрезы режут металл вну­тренними режущими кромками. Фрезы с кри­волинейными режущими кромками при закру­глении зубьев с укороченной высотой последо­вательно обрабатывают правую и левую стороны одною зуба и обеспечивают сферои­дальное зацепление (рис. 202,б). При закругле­нии зубчатых колес с нормальной высотой зубьев криволинейные режущие кромки фрезы последовательно обрабатывают правую и ле­вую стороны двух рядом стоящих зубьев. Ча­шечные фрезы с прямолинейными режущими кромками обеспечивают остроугольное закругление типа «крыши домика». Остроугольное закругление (рис. 202, в) используют для колес и муфт легковых автомобилей, обеспечиваю­щих более легкий вход в зацепление Закругле­ние с ленточкой шириной 0,5 — 2 мм на торце зуба (рис. 202, г) применяют для нагруженных зубчатых передач, например, грузовых автомо­билей; срок их службы выше, чем остро­угольных. Для повышения производительно­сти метода создан специальный станок с двумя синхронно вращающимися голов­ками 2 и 3 (рис. 202, д) для одновремен­ного закругления зубьев на обоих торцах зуб­чатого колеса 1. Производительность станка повышается на 100%. Шпиндель изделия уста­новлен вертикально: инструментальные шпин­дели расположены под углом к оси обрабаты­ваемого колеса. В процессе обработки вра­щающаяся чашечная фреза совершает возврат­но-поступательное движение вдоль своей оси с частотой 30—250 дв. ход/мин. После обра­ботки двух зубьев (на верхнем и нижнем тор­цах) зубчатое колесо поворачивается на один шаг для обработки следующих зубьев. На станке предусмотрено снятие фасок с торцов зубьев как цилиндрических, так и конических колес. Операция зубозакругления в технологи­ческом маршруте следует после зубофрезерования перед зубошевингованием. Для облегче­ния зубозакругления на торцах зубьев необхо­димо делать фаску под закругление с углом 10—15º и шириной в два модуля.

В процессе зубонарезания на торцах зубьев зубчатых колес образуются острые кромки и заусенцы, которые ухудшают качество заце­пления, снижают срок службы колес в резуль­тате скола острых кромок зубьев и т. д. По­этому у зубчатых колес после зубофрезерования и зубодолбления необходимо снимать фаски и удалять заусенцы. У косозубых цилин­дрических и конических колес с криволинейны­ми зубьями фаски обычно снимают с одной стороны, имеющей острую кромку. У прямо­зубых цилиндрических колес фаску снимают по всему контуру параллельно профилю зуба (рис 203, а). Лучшей является фаска в форме запятой (рис. 203,б): ширина фаски уменьшает­ся в направлении дна впадины зуба, Угол фа­ски на боковой поверхности зуба находится в пределах 30 — 35º. У колес с модулем до 4 мм ширина фаски должна быть менее 0,8 мм. Для снятия фасок и удаления заусенцев применяют различные методы: электрохими­ческий, тепловой, резания (фрезерование, стро­гание, шлифование). Методы резания по каче­ству обработки и форме фаски вполне отве­чают предъявляемым требованиям. Станки для зубозакругления пальцевой и чашечной фрезами позволяют также снимать фаски лю­бой формы.

В условиях массового производства чаще применяют метод обработки с непрерывным делением двумя одновитковыми многозубыми фрезами (станок 1645). Верхняя фреза снимает фаску на верхнем торце зуба, а нижняя — па нижнем. Фрезы имеют различные осевые ша­ги. Если в процессе резания зуб колеса уходит от зуба инструмента, то осевой шаг зубьев та­кой фрезы больше торцового шага колеса на снимаемый припуск. Если зуб колеса набегает на инструмент, то осевой шаг фрезы будет меньше торцового шага обрабатываемого ко­леса на припуск. Каждый зуб одновитковой фрезы снимает стружку в определенной зоне профиля зуба колеса. За один оборот фрезы обрабатывают фаску на одном зубе. Способ пригоден для снятия фасок с острых кромок зубьев косозубых цилиндрических и кониче­ских колес с криволинейными зубьями, а так­же с обоих профилей зубьев прямозубых ко­лес. Время обработки колеса при z = 43 и mn = 3,5 мм составляет 13 с.

Для снятия фасок и удаления заусенцев с торцов одновенцовых и блочных зубчатых колес внешнего зацепления созданы высоко­производительные автоматы, которые могут быть использованы и в автоматических ли­ниях. Инструмент для одновременного снятия фаски и заусенцев с обоих торцов зубчатого венца 2 (рис. 203, в) состоит из центрального ведущего колеса 3 и боковых колес 1 и 4, прикрепленных к ведущему колесу. Все три зуб­чатых колеса соединены в единый блок. Во время обработки боковые колеса 1 и 4 про­изводят резание, а ведущее колесо 3 обеспечи­вает снятие равномерной фаски. Ширина зуб­чатого венца ведущего колеса 3 меньше ширины венца обрабатываемого колеса на двойную заданную ширину фаски (рис. 203, г). Торцовые поверхности зубьев и скосы на них, выполненные под углом снимаемой фаски, образуют режущие кромки. При радиальной подаче боковые поверхности зубьев режущих колес входят в беззазорное зацепление с обра­батываемым колесом. Во время обкатывания каждая режущая поверхность срезает тонкую стружку с торцовой поверхности зуба обра­батываемого колеса. Инструмент рассчитывают для определенных зубчатого колеса и фаски. Образованные в процессе резания на торцах зубчатого колеса заусенцы срезают двумя подпружиненными резцами, установ­ленными с противоположной стороны инстру­мента для снятия фасок. После установки и за­крепления обрабатываемого колеса инстру­мент вводится в зацепление. При полном зацеплении инструмент начинает быстро вра­щаться и снимать фаски, после чего подводят­ся резцы для удаления заусенцев, образо­ванных на торцах обрабатываемою колеса. Основное время на обработку цилиндрических колес автомобилей в зависимости от модуля и числа зубьев составляет 5 — 15 с. Штучное время на станке с автоматическим циклом ра­боты 10—20 с. Стойкость инструмента (в зави­симости от фаски и материала) между пере­точками составляет 40000 — 70000 деталей; число переточек 4—8.