Нарезание зубчатых колес на зубодолбежных станках
На зубодолбежных станках нарезают цилиндрические зубчатые колеса внешнего и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями. На этих же станках можно нарезать блоки зубчатых колес с малым расстоянием между венцами колес, а также шевронные колеса. Зубчатые колеса на зубодолбежных станках нарезают долбяками по методу обкатки, в основу которого положено зацепление двух цилиндрических зубчатых колес (см. рис. 75, б).
Зубодолбежные станки в зависимости от расположения оси нарезаемого колеса делят на горизонтальные и вертикальные.
Рис. 79. Общий вид зубодолбёжного станка.
На рис. 79 показан общий вид вертикального зубодолбежного станка. Станина станка состоит из двух частей – нижней 1 и верхней 2. Долбяк, закрепленный в шпинделе 6, получает вращение и одновременно возвратно-поступательное движение. Суппорт 4 перемещается по направляющим станины 2 и в роперечном направлении. Заготовку закрепляют на шпинделе стола 7 и сообщают ей вращательное движение. Кроме того, заготовка имеет возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости для отвода заготовки от долбяка во время его холостого хода. Гитара скоростей 8 предназначена для изменения числа двойных ходов в минуту долбяка. Гитара делении 3 сообщает долбяку окружную скорость для автоматического деления заготовки на заданное число зубьев. С помощью механизма подачи 5 устанавливают радиальную подачу долбяка.
Нарезание цилиндрических колес с прямыми зубьями (рис. 80, а).
Такие колеса нарезают прямозубыми долбяками.
Рис. 80. Схемы нарезания цилиндрических колёс с прямым зубов внешнего (а) и внутреннего (б) зацеплений на зубодолбёжном станке:
1 – долбяк; 2 – нарезаемое колесо
Главным движением, определяющим скорость резания, является возвратно-поступательное движение долбяка. Движение долбяка вниз является рабочим ходом vp, движение его вверх — холостым ходом vx. Оба движения — рабочее и холостое составляют двойной ход долбяка.
Скорость резания (в м/мин) при зубодолблении:
,
где L — длина хода долбяка, мм; n — число двойных ходов долбяка в минуту.
Долбяк и заготовка, находясь в зацеплении, вращаются со скоростью, обратно пропорциональной числу их зубьев:
,
где nзаг — частота вращения заготовки, об/мин; nд — частота вращения долбяка, об/мин; zд — число зубьев долбяка; zзar — число зубьев нарезаемого колеса.
Вращение долбяка (круговая подача долбяка sкp.д) и вращение заготовки (круговая подача заготовки sкp. заг) являются движением обкатки.
Круговая подача выражается длиной дуги делительной окружности долбяка, на которую он поворачивается за один двойной ход (мм/дв. ход). Поперечным перемещением суппорта долбяку сообщают радиальную подачу — движение врезания долбяка в заготовку (sp мм/об. заг). Радиальная подача сообщается до достижения полной глубины впадины между зубьями. В дальнейшем процесс нарезания происходит при постоянном межцентровом расстоянии в течение одного оборота заготовки. Для устранения трения зубьев долбяка о заготовку во время холостого хода заготовка вместе со столом отводится от долбяка, а в начале рабочего хода подводится к долбяку (на схеме — движение Δs).
Рис. 81. Схемы нарезания цилиндрического колеса с косым зубом внешнего зацепления на зубодолбёжном станке:
1 – копир; 2 – долбяк; 3 – нарезаемое колесо
Нарезание цилиндрических колес с прямыми зубьями внутреннего зацепления (рис. 80, б). При нарезании таких колес долбяку и заготовке сообщают те же движения, что и при нарезании колес внешнего зацепления. Различие заключается лишь в том, что при нарезании зубчатых колес внутреннего зацепления направления вращения долбяка и заготовки одинаковы, тогда как при нарезании колес внешнего зацепления они противоположны.
Нарезание цилиндрических колес с косыми зубьями (рис. 81). Нарезают такие колеса косозубыми долбяками. Для нарезания колес с косыми зубьями нужен комплект косозубых долбяков с таким же углом наклона зубьев, как и у нарезаемых колес. Этот комплект состоит из двух долбяков: левого — для нарезания правого колеса и правого — для нарезания левого колеса.
Долбяку и заготовке сообщают те же движения, что и при нарезании колес с прямыми зубьями. Дополнительно долбяку сообщают вращательное движение (дополнительную круговую подачу Δsкр.д), обусловленное углом наклона зубьев и согласованное с его возвратно-поступательным движением. Дополнительное вращение долбяка обеспечивается установкой на шпинделе станка винтовых направляющих (копиров). Угол наклона винтовой линии копира должен соответствовать углу наклона зубьев нарезаемого колеса.
Цилиндрические колеса с косыми зубьями внутреннего зацепления нарезают долбяками с одноименным направлением зубьев.
Преимуществом метода зубодолбления, помимо возможности нарезания колес внутреннего зацепления и блочных колес, является более высокая точность и меньшая шероховатость боковых поверхностей зубьев по сравнению с поверхностями, получаемыми при зубофрезеровании.