3. Схемы обработки зубчатых колес методом обкатки

Нарезание зубьев методом обкатки (огибания) осуществляется на специальных зуборезных станках.

Инструментом для зубонарезания может быть:

- червячная модульная фреза;

- зуборезный долбяк;

- зуборезная рейка (гребенка);

- строгальные резцы;

- круговая протяжка и др.

1) Схема нарезания червячной фрезой

Рис.97. Схема нарезания червячной фрезой.

Червячная модульная фреза представляет собой режущий инструмент, изготовленный в виде червяка с прорезанными вдоль оси канавками. Червячную фрезу устанавливают так, чтобы можно было прорезать требуемую глубину впадин и движение подачи D_s должно быть направлено вдоль зуба фрезы для нарезания зубьев по всей длине заготовки.

Ось фрезы располагают под углом ω к торцу заготовки (Рис.7.4):

- при нарезании колес с прямым зубом: ω = α ;

- при нарезании колес с косым зубом: ω = β ± α ;

- при нарезании зубьев червячных колес: ω = 0 ,

где α - угол наклона спирали зубьев фрезы,

β - угол наклона зубьев колеса к оси заготовки.

Червячная фреза может быть одно- и многозаходной, поэтому при фрезеровании необходимо выдержать соотношение:

где n_з - частота вращения заготовки, об/мин;

n_фр - частота вращения фрезы, об/мин;

n_доп - дополнительный поворот заготовки при нарезании косозубых колес (для прямозубых колес n_доп= 0), об/мин;

k_фр - число заходов червячной фрезы;

Z - число нарезаемых зубьев колеса.

2) Схема нарезания зубодолбяком

Зубодолбяк представляет собой зубчатое колесо, преобра­зованное в режущий инструмент, для этого зубьям долбяка при­даны углы: α = 4...7° и γ = 5...10° (Рис.98).

Рис.98. Схема нарезания зубьев зуборезным долбяком.

Нарезаемое колесо и долбяк имеют вращательные движения, как пара сопряженных колес, т. е. связаны соотношением:

где n_з и n_д - частота вращения заготовки и долбяка, об/мин;

Z и Z_д - число зубьев нарезаемого колеса и долбяка.

Кроме того, долбяк имеет главное (возвратно-поступательное) движение и движение врезания в начале процесса долбления. Для уменьшения трения заготовка при холостом ходе отводится от долбяка, а при рабочем ходе вновь подводится.

Зубодолбление более производительно, чем зубофрезерование при обработке зубьев с малыми модулями зацепления (m < 2,5 мм). При больших модулях (m > 5 мм) производительнее зубо­фрезерование червячными фрезами. Зубодолбление - эффективный метод изготовления блоков из двух и трех зубчатых колес.

3) Схема зубострогания

При зубострогании вращающееся нарезаемое коническое колесо как бы находится в зацеплении с воображае­мым плоским колесом, у которого роль двух зубьев выполняют два резца, имеющие вращательное и встречные возвратно-поступательные движения строгания (Рис.99).

Рис.99. Схема зубострогания.

В процессе одной обкатки резцы строгают один зуб с обоих сторон, после обработки каждого зуба цикл повторяется.

Этот способ зубообработки чаще используют для изготовления высокоточных конических зубчатых колес.

Для осуществления нарезания зубьев методом обкатки требуют­ся специальные зубообрабатывающие станки: зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные, зубопротяжные и др.