Методы профилирования зубьев зубчатых колес

Различают два основных метода профилирования боковых поверхностей зубьев зубчатых колес: метод ко­пирования и метод обкатки (огибания).

Рис. 396. Схема фрезерования зубьев зубчатых колес методом копирования

В

вой модульной фрезой на горизонтально-фрезерном станке, а на рис. 396, б — пальцевой модульной фрезой на вертикально-фрезерном станке. Недостатками метода копирования являются: огра­ниченное количество фрез в комплекте, тогда как для каждого модуля необходимо иметь от 8 до 26 фрез в зависимости от требований к точности профиля и числа зубьев нарезаемого колеса; искажение профиля зуба при нарезании косозубых колес; низкая производитель­ность в связи с периодическим возвратом заготовки в исходное положение и делительным движением. Этот метод используют для нарезания зубчатых ко­лес в единичном производстве, а также для нарезания крупномодульных щ.пес или колес большого диаметра,

Метод копирования заключается в прорезании впа­дины фасонным инструментом, форма режущих лезвий которого соответствует очертанию впадины между двумя соседними зубьями зубчатого колеса. В качестве приме­ра на рис. 396, а показано фрезерование впадины диско-

Метод обкатки (огибания). При нарезании зубчатых колес этим методом профиль режущих лезвий инстру­мента не совпадает с профилем нарезаемых зубьев ко­леса, а отвечает профилю зубьев некоторого зубчатого колеса или рейки, называемых производящим колесом или рейкой, с которыми нарезаемое колесо находится в зацеплении.

В результате согласованных движений инструмента и заготовки на последней нарезаются зубья с профилем огибающей кривой к ряду последовательных положений режущих лезвий инструмента. Чем больше этих относи­тельных положений режущих лезвий приходится на об­разование профиля, тем ближе профиль нарезаемого колеса соответствует теоретическому.

Метод огибания по сравнению с методом копирования имеет следующие преимущества:

1. Одним и тем же инструментом данного модуля можно нарезать зубчатые колеса с любым числом зубьев.

2. Обеспечивается более высокая точность и чистота поверхности зубьев нарезаемого колеса.

3. Достигается более высокая производительность обработки благодаря непрерывности процесса резания и участию в работе одновременно большого количества ре­жущих лезвий.

4. Возможна' автоматизация процесса.

Нарезание зубьев по методу обкатки цилиндрических зубчатых колес с прямыми или косыми зубьями произ­водят либо методом зубофрезерования червячными мо­дульными фрезами, либо методом зубодолбления зубо­резными долбяками.

Конические зубчатые колеса изготавливают на зубо- строгальных станках.

ЗУБОФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ

Зубофрезерные станки предназначены для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямыми и косыми Зубьями, а также червячных зубчатых колес методом обкатки (огибания) червячными модульными фрезами.

Работа зубофрезерных станков основана на принципе воспроизведения в процессе резания относительных дви­жений элементов червячной передачи, в которой червя­ком является червячная модульная фреза, а червячным колесом — нарезаемая заготовка,

Согласование движений фрезы и заготовки заключа­ется в том, что за один оборот однозаходной фрезы виток ее перемещается относительно нарезаемого колеса на один шаг, и поэтому последнее должно также повернуть­ся на один шаг.

7777777777777777777>

Принципиальная схема указанного согласования дви­жения показана на рис. 397. Заготовка 2 через стол станка жестко связана с де­лительным червячным коле- _f^ ^ сом 1, которое получает вращение от червяка 5, свя­занного с червячной фрезой 3 сменными колесами 4. Червячная фреза соверша­ет главное вращательное движение резания. При вра­щении заготовки, согласо- ванном с вращением фрезы, осуществляется формирова-

ние боковых ПОВерХНОСТеЙРис. 397. Принципиальная схема на« зубьев колеса зубьями фре- стройки зубофрезериого ста"ка зы (рис. 398,а).

Рис. 398. Схема нарезания зубчатых колес червячной модульной фрезой

На рис. 398 показаны также схемы нарезания пря­мозубого (б), косозубого (в) и червячного колеса (г).

Для образования профиля по длине зуба при нареза­нии цилиндрических прямозубых и косозубых (винто­вых) колес фрезе сообщается поступательное движение вертикальной подачи вдоль оси нарезаемой заготовки. При нарезании червячных колес заготовка имеет гори­зонтальное движение подачи.

Изменяя профиль червячной фрезы, на зубофрезер- ных станках можно обрабатывать шлицевые валы, хра­повые колеса, зубья звездочек цепных передач.

ЗУБОДОЛБЕЖНЫЕ СТАНКИ

Зубодолбежные станки предназначены для нареза­ния цилиндрических прямозубых колес наружного и внутреннего зацепления зуборезными долбяками. При наличии дополнительных устройств на станках можно нарезать колеса с винтовыми (косыми) зубьями.

Обкатка (огибание) в случае использования долбяка заключается в том, что в процессе обработки воспроиз­водится зацепление двух цилиндрических зубчатых ко­лес, одно из которых является режущим инструмен­том— долбяком, а второе — заготовкой. Долбяку и заготовке сообщается движение обкатки, соответствую­щее вращению двух зубчатых колес, находящихся в за­цеплении, скорости которых согласованы так, что за время поворота долбяка на один зуб нарезаемое колесо повернется также на один зуб.

Одновременно для осуществления процесса резания инструменту — долбяку — сообщается прямолинейное возвратно-поступательное движение вдоль оси заго­товки.

На рис. 399 показаны схемы нарезания зубчатых колес на зубодолбежном станке: нарезание зубчатого колеса внутреннего зацепления (а), нарезание цилин­дрического прямозубого колеса (б), нарезание зубчатого сектора (е), нарезание блока зубчатых колес (г).

Зубодолбежный станок модели 514 (рис. 400). Основ­ные узлы станка: нижняя 1 и верхняя 2 станины, на ко­торых смонтированы шпиндельная головка 7 и криво- шипно-шатунный механизм 3 привода шпинделя с дол­бяком, механизм радиальной подачи 9 шпиндельной го­ловки и стол станка 12, на котором крепят заготовку,

Показаны также рукоятка ручного перемещения шпиндельной головки 4, рукоятка ручного поворота дол­бяка и заготовки 5, рычаг для реверсирования вращения долбяка и заготовки 6, кнопочная станция 8, рычаг включения радиальной подачи долбяка 10, рукоятка

Рнс. 399. Схемы нарезания зубчатых колес зуборезным долбяком

ручного поворота кулачка радиальной подачи долбя­ка 11.

Главное движение резания — прямолинейное воз- вратно-поступательное движение шпинделя с долбяком: вниз — рабочий ход, вверх — холостой ход. Это движе­ние осуществляется от двигателя через клиноременную передачу, коробку скоростей, кривошипно-шатунный ме­ханизм, зубчатый сектор и кольцевую рейку, располо­женную на шпинделе (штосселе). Шпиндель имеет че­тыре числа двойных ходов в минуту в пределах от 126 до 359 дв. ход/мин.

Делительная цепь станка согласовывает вращение долбяка и нарезаемого колеса; цепь круговых подач связывает вращение долбяка с его возвратно-поступа­тельным движением. Круговая подача изменяется в пре­делах от 0,14 до 0,44 мм/дв. ход.

Цепь радиальных подач связывает вращение спе­циального кулачка с возвратно-поступательным движе­нием долбяка. Заданную величину радиальной подачи получают через ряд постоянных передач и гитару смен­ных колес,

Специальный кулачок позволяет выключать ради­альную подачу после достижения долбяком заданной глубины резания, после чего заготовка делает один пол­ный оборот, в течение которого нарезаются зубья на заготовке.

t Рис. 401. Схемы процессов резания при строганин (а) и долб­лении (б)

а

49—481

В зависимости от величины модуля нарезаемого ко­леса обработку ведут за один, два и три прохода.

Глава 7

ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА СТРОГАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Строганием называют метод обработки плоских и фасонных поверхностей, канавок, пазов, выемок различ­ных профилей при прямолинейном возвратно-поступа­тельном движении инструмента или заготовки.