31. Обработка зубьев, зубчатых колес.

Зубонарезание - процесс механообработки зубьев зубчатых колес и подобных деталей, имеющих зубья, на зубообрабатывающем станке путем снятия стружки зуборезным инструментом. При черновом зубонарезании снимается основная часть припуска, но профиль зуба еще не получает окончательной формы и требует дополнительной обработки.

Чистовое зубонарезание либо бывает окончательным процессом либо после него производят упрочняющую обработку зубьев, термическую обработку с последующей доводкой или зубошлифованием.

Черновое зубонарезание осуществляется методом обкатки или копирования, чистовое - обычно методом обкатки. При копировании дисковой или пальцевой фрезой нарезается одна впадина зубчатого колеса. Режущая кромка инструмента имеет форму этой впадины. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг при помощи делительного устройства, операция резания повторяется.

При обкатке восновном используют долбяки, червячные фрезы, зубонарезные гребенки так же зубострогательные резцы с режущей частью, производящая поверхность которых представляет собой профиль зуба сопряженной зубчатой рейки (колеса). Профиль зуба, получаемый уже после зубонарезания по методу обкатки, очень близок к огибающей линии, образованной последовательными положениями режущей кромки инструмента.

Метод обката с применением гребёнки

Режущий инструмент, имеющий форму зубчатой рейки, называется гребёнкой. На одной из сторон гребёнки по контуру её зубьев затачивается режущая кромка. Заготовка нарезаемого колеса совершает вращательное движение вокруг оси. Гребёнка совершает сложное движение, состоящее из поступательного движения перпендикулярно оси колеса и возвратно-поступательного движения (на анимации не показано), параллельного оси колеса для снятия стружки по всей ширине его обода. Относительное движение гребёнки и заготовки может быть и иным, например, заготовка может совершать прерывистое сложное движение обката, согласованное с движением резания гребёнки. Заготовка и инструмент движутся на станке друг относительно друга так, как будто происходит зацепление профиля нарезаемых зубьев с исходным производящим контуром гребёнки.

Метод обката с применением червячной фрезы

Помимо гребёнки в качестве режущего инструмента применяют червячную фрезу. В этом случае между заготовкой и фрезой происходит червячное зацепление.

Метод обката с применением долбяка

Зубчатые колёса также долбят на зубодолбёжных станках с применением специальных долбяков. Зубодолбёжный долбяк представляет собой зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. При обработке инструмент совершает возвратно-поступательное движение относительно заготовки. После каждого двойного хода, заготовка и инструмент поворачиваются относительно своих осей на один шаг. Таким образом, инструмент и заготовка как бы «обкатываются» друг по другу. После того, как заготовка сделает полный оборот, долбяк совершает движение подачи к заготовке. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.