Теоретическая часть основные особенности процесса нарезания зубьев

Существует два метода нарезания зубьев:

1. метод копирования,

2. метод обкатки (огибания).

При первом методе геометрическая форма инструмента копирует впадину между зубьев. Обычно в качестве инструмента используются модульные фрезы. Такая фреза в поперечном сечении очерчена по профилю впадины. Нарезание колес производится на фрезерных станках. За каждый рабочий ход фреза вырезает одну впадину.

Существенным недостатком метода является малая производительность и невысокая точность.

Более прогрессивным методом является метод обкатки.

Если колесо нарезается на зубострогальном станке, то в качестве инструмента применяют инструментальную рейку (гребенку). На зубодолбежном станке инструментом является специальное зубчатое колесо, называемое долбяком. На зубофрезерном станке колеса нарезаются червячной фрезой.

При методе обкатки режущему инструменту и заготовке сообщают такое же относительное движение, которое имело бы место при работе инструмента в зацеплении с уже изготовленным колесом. Кроме такого движения обкатки (рис.3.1), инструменту сообщается еще движение резания, при котором инструмент перемещается параллельно оси заготовки, снимая при этом стружку.

Рейку можно рассматривать как часть сектора зубчатого колеса бесконечно большого радиуса. Поэтому боковые поверхности зуба рейки очерчиваются по прямой линии (эвольвента при бесконечно большом радиусе основной окружности вырождается в прямую). Это упрощает изготовление режущего инструмента и его заточку.

В плоскости обкатки некоторая окружность заготовки катится без скольжения по прямой, принадлежащей рейке и параллельно ее подаче. Эта окружность называется делительной – d.

Процесс этот повторяется до полного нарезания колеса. Так как рейка постепенно врезается в заготовку, то ее можно установить сразу на полную высоту зуба, что повышает производительность и точность изготовления.

Изготовление колес рейкой имеет существенный недостаток: нельзя нарезать колеса с внутренним зубом.

Более универсальным способом является нарезание с помощью инструментального колеса (долбяка) на зубодолбежных станках.

Описание прибора

Получение профилей зубьев колес, нарезаемых (вычерчиваемых) методом обкатки производится на учебном приборе, схема которого представлена на рис.3.2. Прибор состоит из трех основных частей: корпуса – 1, диска – 2 и рейки – 3. Диск выполнен из органического стекла, внутренняя часть диска – 2’ выполнена по кругу, диаметр которого определяет диаметр делительной окружности d заготовки. Вращается диск на оси, укрепленной в корпусе прибора. Рейка закрепляется двумя винтами – 4 в суппорте. Освободив эти винты, можно перемещать рейку вверх-вниз относительно суппорта.

Горизонтальное перемещение суппорта, соответствующее подаче инструмента, и вращение диска связаны между собой определенным постоянным соотношением. В движение рейка приводится шаговым храповым механизмом. Для перемещения рейки и соответствующего поворота диска необходимо нажать на рычаг 5.

Построение эвольвентного профиля зубьев на приборе производится следующим образом. На диске фиксируются тремя иглами круг из чертежной бумаги. Бумажный круг прижимается крышкой 7 посредством винта 6. Нажимом на пружину 8 отключается храповый механизм, и рейка отводится в крайнее положение. Остро отточенным карандашом (твердости Т или ТМ) на бумажном круге прочерчивается контур зубьев рейки, находящихся над бумажным кругом-заготовкой. Прочерчивание контура зубьев рейки карандашом заменяет рабочий ход инструмента, т.е. процесс резания заготовки.

Нажимом на рычаг 5 передвигают рейку влево на один шаг. Естественно, что при этом и заготовка повернется на определенный угол. Снова прочерчивается контур зубьев рейки, находящихся над бумажным кругом. Так продолжается до тех пор, пока рейка не придет в крайнее левое положение. При этом на бумажном круге-заготовке получится контур трех зубьев колеса.