Каталог организаций

Формообразование профилей зубьев зубчатых колес

Существует 2 основных метода нарезания зубчатых колес: метод копирования или фасонного фрезерования и метод обкатки (огибания)

Копирование: основано на использовании фасонной дисковой фрезы профиль режущей части которой точно соответствует профилю впадин зуба колеса. Применяют модульные дисковые и модульные концевые фрезы. Обработка производится на универсальных фрезерных станках с применением делительных механизмов.

Метод обкатки: основан на использовании принципа работы зубчатого зацепления. Одной из деталей пары является режущий инструмент, а второй зубчатое нарезаемое колесо Зубья колес образуются в результате взаимного зацепления инструмента и нарезаемой заготовки. Зубчатые колеса обрабатывают на специальных станках червячными зуборезными фрезами, зуборезными долбяками и гребенками, зубострогательными резцами, зуборезными головками, шеверами и др.

Прямозубые зубчатые колеса нарезаются червячными модульными фрезами и прямозубыми долбяками, косозубые колеса - червячными фрезами и косозубыми долбяками. Для нарезания шевронных цилиндрических колес применяют косозубые долбянки и косозубые гребенки.
Конические колеса с прямыми зубьями нарезаются различными методами, однако наиболее распространен метод огибания, т е. обработки на зубострогательных станках, работающих двумя резцами.

Для черновой обработки в массовом производстве применяют дисковые модульные фрезы работающие по методу копирования. Колеса с криволинейными зубьями нарезаются червячными коническими фрезами и зуборезными головками. Для отделочных работ заменяющих шлифование зубчатого колеса применяют дисковые и гребенчатые шеверы.

Нарезание зубчатых колес по методу копирования. Принцип работы заключается в том, что фрезы прорезают одну впадину между зубьями и затем возвращаются в исходное положение, затем заготовка поворачивается на 1/z часть (z- число зубьев) и прорезается следующая канавка:

По методу копирования дисковой модульной фрезой нарезают на горизонтально- и универсально-фрезерных станках и концевой фрезой на вертикальных фрезерных станках.

Дисковыми модульными фрезами нарезаются цилиндрические зубчатые колеса с прямыми и косыми зубьями.
Пальцевые модульные фрезы обычно применяют при нарезании крупномодульных зубчатых колес с прямыми, косыми и шевронными зубьями

Основные параметры процесса резания: V, t, Sz,S0, Sм определяются исходя из тех же основных положений, что и при обычном фасонном фрезеровании.
Нарезание методом копирования не обеспечивает высокой точности вследствие погрешностей фасонного инструмента и неточностей делительных головок.
Недостатки пальцевых фрез - изменение формы режущей кромки зубьев в результате переточки.
Дисковые и пальцевые модульные фрезы относятся к группе фасонных фрез с затылованной формой зубьев.
Методом копирования производят также долбление одновременно всех впадин. Инструмент - резцовая головка.

Нарезание по методу обкатки. Метод обкатки основан на зацеплении зубчатой пары. Элементами которой является инструмент и заготовка. Режущие лезвия инструмента имеют профиль зуба сопряженной рейки или сопряженного колеса. Боковая поверхность зуба образуется как огибающая последовательных положений режущих лезвий инструмента в их
относительном движении.
Метод обкатки обеспечивает непрерывное формообразование зубьев колеса. Высокая производительность, значительная точность. Наиболее широко применяют на зубодолбежных, зубострогательных и зубофрезерных станках.

Червячная модульная фреза представляет собой винт с прорезанными канавками перпендикулярно виткам. В результате на червяке образуются режущие кромки, расположенные по винтовой линии.

Профиль зуба имеет трапециидальную форму и представляет собой зубчатые рейки с α и γ Однозаходные и многозаходные. Больше заходов - выше производительность, но точность ниже. Поэтому чистовые фрезы ~ однозаходные. За один оборот фрезы заготовка должна повернуться на число зубьев, равное числу заходов.

Червячными фрезами нарезают цилиндрические колеса с прямыми и косыми зубьями и червячные колеса.
На зубофрезерных станках нарезают цилиндрические колеса внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями и червячные колеса модульной фрезой по методу обкатки.


Чтобы нарезаемые зубья имели симметричный профиль, ось вращения червячной модульной фрезы устанавливают под утлом λ к торцу заготовки. При нарезании прямозубых λ=ω - углу подъёма витков
При нарезании цилиндрических колес с косыми зубьями ось фрезы устанавливают с учетом угла наклона нарезаемых зубьев λ=β ω знак (+) берут при разноименном наклоне зубьев фрезы и колеса, (-) при одноименном.
При нарезании червячных колес ось фрезы устанавливают горизонтально λ=0 на высоте середины заготовки.

Зуборезный долбяк представляет собой зубчатое колесо, зубья которого имеют эвольвентный профиль с задним α и передним γ углами заточки. Различают два вида долбяков - прямозубые и косозубые.
Нарезают на зубодолбежных станках по методу обкатки. Станки делят на вертикальные и горизонтальные.

Нарезание цилиндрических зубчатых колёс с косыми зубьями. Нужен комплект косозубых долбяков с таким же углом наклона зубьев, как и у нарезаемых колес - два долбяка: левого- для нарезания правого колеса и правого- для нарезания левого колеса.
Преимущество зубодолбления: помимо нарезания блочных колес и внутреннего зацепления-более высокая точность и меньшая шероховатость обрабатываемой поверхности по сравнению с фрезерным.

Конические зубчатые колёса на зубострогательных станках нарезают по методу обкатки.
Зубострогательный резец имеет призматическую форму с соответствующими углами заточки и прямолинейным режущим лезвием.

Зуборезные гребенки применяются для нарезания точных зубчатых колес.

Шевенгование - процесс применяемый для обработки незакаленных зубьев. Дисковый шевер- колесо, на зубьях которого прорезаны канавки параллельно торцам Припуск 0,1-0,25 мм по толщине зуба.
Шевер и колесо представляет собой скрещивающуюся пару (а). Получая вращение от шпинделя, шевер принудительно заставляет вращаться колесо. Нажим шевера на колесо 200-250 кг.

Для шевенгования прямозубых колёс применяют косозубые шеверы, для косозубых-прямозубые (б). Материал Р-18, твердость HRC 62-64. Переточка 0,05-0,08 мм.

Схемы зубошлифования:

 
Также по теме:
 
Технологические методы обработки. Методы обработки заготовок.
 
Классификация станков. Виды металлообрабатывающих станков.