2.2.4 Нарезание методом кругового протягивания

Круговое протягивание является самым производительным методом изготовления конических колёс с прямыми и косыми зубьями. Его применяют в массовом производстве для изготовления зубчатых колёс дифференциала легковых и грузовых автомобилей. Конические колёса, нарезанные круговым протягиванием не взаимозаменяемы с колёсами, полученными зубостроганием и зубофрезероваием. Конструкция заготовки и параметры колеса отличаются от конструкции заготовки и параметров зубьев колеса при других методах обработки. Для устранения подрезки у колёс с малым числом зубьев профиль зубьев выполняют резцами криволинейным профилем. Зубья имеют двойную конусность, образующие конуса вершин, конуса впадин и делительного конуса не сходятся в одной точке (рисунок 5).

Рисунок 5 – Основные параметры заготовки под круговое протягивание

Такая форма зуба применяется для увеличения ширины впадины, а следовательно, и развода резцов на внутреннем торце. Станки для кругового протягивания выполняют двух компоновок. Отечественная промышленность изготовляет станки с горизонтальным расположением оси заготовки. У станков с вертикальной компоновкой ось заготовки расположена вертикально (рисунок 6), инструмент только вращается, а бабка с заготовкой перемещается. На станках этого типа комбинированной зуборезной головкой-протяжкой, имеющей черновые, получистовые и чистовые резцы, за один оборот полностью нарезают зуб колеса. Зубчатые колёса с модулем свыше 5мм обычно нарезают за две операции – черновую и чистовую. Для каждой операции нужен свой станок и зуборезная головка – протяжка. Станки для выполнения этой операции имеют повышенную жёсткость.

Рисунок 6 – Схема нарезания зубьев протягиванием

На рисунке 6 показана схема нарезания зубьев прямозубого конического колеса за один оборот комбинированной головкой – протяжкой на зубопротяжном станке вертикальной компоновки. Установка заготовки 1 в зажимное приспособление производится в начальном положении станка – точке А. Затем включается вращение головки – протяжки 2 против часовой стрелки, а бабка с заготовкой 1 из точки А с помощью специального копира подачи перемещается вверх параллельно образующей конуса впадин колеса в точку В. За это время головка – протяжка поворачивается на три черновых блока резцов 3 (15 резцов) и прорезает впадину зуба на небольшую глубину. В точке В бабка с заготовкой закрепляется, а вращающаяся головка – протяжка за счёт радиального последовательного подъёма резцов в протяжке продолжает врезаться в заготовку до получения полной высоты впадины зуба.

Черновое нарезание зубьев выполняют 10 блоков (50 резцов).Чистовое нарезание зубьев осуществляется четырьмя блоками.

2.2.5 Нарезание по шаблону

Нарезание конических колёс с прямыми и косыми зубьями по шаблону

производят на специальных зубострогальных станках, работающих двумя резцами или одним резцом по методу копирования. Метод нарезания по шаблону используют для обработки крупномодульных зубчатых колёс 8 – 9-й степени точности любого профиля. Станки универсальные, имеют простую наладку, дешевый и универсальный, не требующий большого числа типоразмеров режущий инструмент. Станки экономично применять в серийном производстве, например в ремонтных цехах, где изготовляют зубчатые колёса, параметры зубьев которых изменяются в широких пределах.

Принципиальная схема станка для нарезания зубьев двумя резцами по

шаблону показана на рисунке 7.

Рисунок 7 - Нарезание конических зубчатых колёс по шаблону

Резцы 11 совершают возвратно – поступательное движение по направляющим 10 и могут поворачиваться относительно горизонтальной оси 1, закреплённой на инструментальной бабке 9. При работе станка бабка поворачивается относительно вертикальной оси 3, проходящей через центр станка 2 и вершину делительного конуса обрабатываемого колеса 4. На кронштейне 7 установлен ролик 6, который при повороте бабки инструмента относительно оси 3 катится по шаблону 5. в процессе обработки заготовка неподвижна, резцы совершают возвратно – поступательное движение для нарезания зуба по всей длине движения подачи на заданную глубину. При движении подачи резцов на глубину ролик 6 катится по шаблону 5, в это время зубчатые колёса 8 раздвигают резцы 11, в результате чего на профиле зуба обрабатываемого колеса копируется форма шаблона в уменьшенном размере. Чистовые резцы профилируют зуб колеса скругленной вершиной режущей кромки. Оба резца, верхний и нижний, окончательно формируют зуб колеса от одного шаблона 5.

Крупномодульные зубчатые колёса нарезают за пять – семь рабочих ходов. На рисунке 8 показана типовая схема постепенного вырезания металла из впадины зуба.

Рисунок 8 – Схема постепенного вырезания металла из впадины зуба

Первой операцией является прорезание впадины зуба 1 прорезным резцом или резцом V – образной формы на полную высоту зуба. Если первая операция производится прорезным резцом, то вторая операция – выравнивание впадины путём срезания уголков 2, 3 – осуществляется специальными резцами или резцом V –образной формы. Перед чистовым нарезанием зубьев выполняют черновое нарезание для выравнивания припуска 4 по высоте профиля под чистовую обработку зубьев 5. Для повышения точности чистовую обработку обычно производят за два рабочих хода. При черновом нарезании зубьев методом строгания применяют резцы различной формы: призматические, V – образные, ступенчатые и другие. Для повышения производительности на станках с двумя резцами каждым резцом нарезают отдельную впадину методом врезания.