Нарезание зубьев конических зубчатых колес.
Различают по конструкции три типа конических зубчатых колёс:
- l – конические колёса со ступицей;
- ll – венцы конические;
- lll – валы-шестерни конические.
Рисунок 13 – Виды конических колёс
Дисковыми модульными фрезами можно нарезать при отсутствии зуборезных станков конические зубчатые колеса с прямым и косым зубом в единичном и серийном производствах на универсально-фрезерном станке с использованием делительной головки (9 – 10-я степени точности, Rz = 20 ... 50 мкм).
Для нарезания зубчатых колес 7 – 8-й (Rz = 10 ... 20 мкм) степеней точности требуются специальные зуборезные станки.
В серийном и массовом производстве прямые зубья конических колес нарезают методом обкатки – зубостроганием. Время нарезания зуба 3,5 ... 30 с.
При этом зубья с т > 2,5 предварительно прорезают профильными дисковыми фрезами методом деления на специальных или специализированных станках. Эти станки снабжаются специальным устройством для установки нескольких заготовок и их автоматического поворота.
В крупносерийном и массовом производстве для предварительного нарезания зубьев конических колёс применяют зуборезные станки для одновременного нарезания трёх заготовок с автоматическим делением, остановом, подводом и отводом стола.
В массовом производстве для обработки прямых зубьев небольших конических колёс применяют производительный метод – круговое протягивание зубьев на специальных зубопротяжных станках.
 |
Рисунок 14 – Схема протягивания конических колёс
Рисунок 15 – Схема нарезания зубьев прямозубых конических колес
методом кругового протягивания:
а - направление линий резцов;
б - в поперечном сечении зуба при черновом зубонарезании;
в - по длине зуба при получистовом зубонарезании;
г - по длине зуба при чистовом зубонарезании.
Режущим инструментом служит круговая протяжка 2, состоящая из нескольких секций, черновых 3 и чистовых 4 резцов.
При черновом и получистовом нарезании протяжка имеет поступательное движение от вершины начального конуса к его основанию, а при чистовом - в обратном направлении. За один оборот она полностью обрабатывает одну впадину.
Нарезание конических зубчатых колес с криволинейными зубьями производится на специальных станках, работающих методом копирования и обкатки.
Рисунок 16 – Схема обкатки:
1 - режущая головка;
2 - коническое зубчатое колесо.
Режущим инструментом служат режущие головки.
Черновое нарезание производится методом копирования. Чистовое – методом обкатки.
В настоящее время зубья конических колес с успехом накатываются и шлифуются.
Нарезание червячных зубчатых колеспроизводится на зубофрезерных станках червячными фрезами способами радиальной или тангенциальной подачи.
Наиболее распространенным способом является нарезание с радиальной подачей, который применяется для однозаходных и, реже, двухзаходных колес. Обеспечивается 8 – 9-я степень точности и Rz = 15 ... 30 мкм.
Способом тангенциальной подачи нарезаются червячные зубчатые колеса к многозаходным червякам. Данный способ позволяет получить 9 – 10 степень и Rz = 20 ... 40 мкм.
| Рисунок 17 – Нарезание червячного колеса с радиальной подачей: 1 – нарезаемое колесо; 2 – червячная фреза | Рисунок 18 – Нарезание червячного колеса с тангенциальной подачей: 1 – нарезаемое колесо; 2 – червячная фреза |
Нарезание зубьев червячного глобоидного колеса обычно производят за две операции: предварительное нарезание при радиальной подаче и чистовое нарезание при круговой подаче. В единичном и мелкосерийном производстве применяют (см. рисунок) в серийном, крупносерийном и массовом - глобоидные гребенки и глобоидные фрезы.
Рисунок 19 – Нарезание червячных колес резцами комбинированным
способом
Нарезание червяков
В единичном, мелкосерийном и серийном производстве червяки нарезают на токарных станках. В крупносерийном и массовом производстве фрезеруются дисковыми фрезами или нарезают с помощью вихревых головок. Обеспечивается 9 степень точности и Rz = 10 ... 30 мкм. Шлифование червяков осуществляется дисковыми конусными или тарельчатыми кругами с припуском 0,1 ... 0,2 мм.
Червяки с малым модулем шлифуются на резьбошлифовальном или на токарном станке со спецустройством.
В крупносерийном и массовом производстве шлифование червяков с m > 3 осуществляется на специальном червячно-шлифовальном станке коническими дисковыми кругами D > 800 мм (см. рисунок).
Рисунок 20 – Схема шлифования червяка дисковым коническим шлифовальным
кругом
Шлифование позволяет получить 7 – 8-ю степень точности и Ra = 1,25 ... 2,5 мкм.
Для отделки витков червяков ответственных передач применяют притирку чугунными или фибровыми притирами, имеющими форму червячного колеса, или обкатку закаленным роликом. Они позволяют получить Ra = 0,2 ... 0,8 мкм.
Эвольвентные червяки в единичном и мелкосерийном производстве нарезают на токарных станках с раздельной обработкой каждой стороны витка. В серийном, массовом производстве эвольвентные червяки фрезеруют фасонными дисковыми, пальцевыми фрезами и фрезами улитками. Это позволяет получить 9 степень точности и Rz = 10 ... 20 мкм.
Глобоидные червяки нарезают на зубофрезерных станках с применением специальных устройств.
Нарезание шевронных зубчатых колесосуществляют на зубодолбежных станках двумя спиральными долбяками, которые получают возвратно-поступательное движение через кулачки, установленные вместе сдолбяком в приспособлении.
Валы-шестерни обрабатывают в центрах, поэтому первой операцией является фрезерование. После обработки технологических баз заготовку изготовляют на токарных многорезцовых или гидрокопировальных станках. Затем осуществляют фрезерование шпоночных канавок, шлицев, нарезание зубьев и их окончательную обработку.