7РезФО1-04-ОбрЗубКол (Лекции), страница 4

Рис. 276. Нарезание червячных колес

нарезании зубьев: v — движение скорости резания; s_г и s_r — дви­жения подачи и v₃ — делительное движение, согласованное ки­нематически с вращательным движением фрезы.

При отсутствии специального зуборезного оборудования чер­вячные колеса можно нарезать на обычных фрезерных станках дисковыми зуборезными фрезами. Стол с заготовкой устанавли­вается под углом наклона зуба; зубофрезерование осуществляется с вертикальной подачей стола. После прорезки одной впадины стол опускается и заготовка при помощи делительной головки повора­чивается на один зуб. Наружный диаметр дисковой фрезы должен быть на 0,5т больше наружного диаметра червяка, сцепляемого с данным колесом; номер фрезы из комплекта подбирается по фик­тивному числу зубьев аналогично фрезерованию косозубых колес. Этот способ по точности и производительности уступает фрезеро­ванию червячными фрезами.

Чистовая обработка червячных колес осуществляется чаще всего притиркой или прикаткой с эталонным червяком или шевин­гованием червячным шевером. Применяется также приработка червячного колеса и червяка непосредственно в механизме.

Нарезание конических прямозубых колёс. Метод копирования широко применяется при черновом (предваритель­ном) нарезании, а также при изготовлении неответственных колес с неширокими венцами. В этих случаях могут быть использованы обычные универсально-фрезерные станки и дисковые модульные фрезы. Заготовку устанавливают на шпинделе делительной го­ловки, повернутом на угол а, равный половине угла конуса по впадинам. После прорезки одной впадины с продольной подачей стола заготовку поворачивают на один зуб (рис. 277). Фрезы под­бирают по наибольшему модулю.

Если венец колеса достаточно широкий, описанный способ не может быть применен вследствие больших погрешностей формы зуба. В этом случае при отсутствии специального оборудования может быть применен способ фре­зерования каждой впадины за два прохода. Делительную головку устанавливают на поворотный стол и первоначально поворачивают на некоторый угол р против часовой стрелки (рис. 278). После прорезки всех впадин делитель­ную головку поворачивают на такой же угол в противоположную сторону и вторично фрезеруют все впадины. Фрезы подбирают по наименьшему модулю. При этом форма зуба оказывается более или менее правильной, однако значительные погрешности профиля делают этот способ пригодным лишь для неответственных колес.

Заготовка

Рис.277 Рис.278

Рис. 277. Схема нарезания зуба конического колеса дисковой зуборезной фрезой:

а — половина угла конуса впадин

Рис. 278. Схема нарезания широких венцов кониче­ских зубчатых колес дис­ковой зуборезной фрезой; а — половина угла конуса впадин

Метод обката. Нарезание зубьев производится чаще всего на зубострогальных станках двумя резцами. В процессе ре­зания воспроизводится зацепление нарезаемого колеса с вообра­жаемым плоским колесом. После каждого цикла обката происхо­дит поворот заготовки на один зуб.

На рис. 279, а приведена принципиальная схема нарезания ко­нического прямозубого колеса двумя зубострогальными резцами. На схеме стрелками отмечены движения, участвующие в процессе нарезания. Поступательно-возвратное движение резцов v_p и v_x в процессе нарезания является движением скорости резания; вращательно-возвратное движение механизма обкатки (люльки) v_A, согласованное с возвратно-вращательным движением заго­товки колеса v₃ — движением обкатки; поступательно-возвратное движение заготовки s_t служит для установки на глубину впадины и отвода бабки и, наконец, прерывистое вращательное движение 1/z (где г — число нарезанных зубьев).

Рис.279. Нарезание конических прямозубых

колёс.

— дели­тельным движением и осу­ществляется тогда, когда за­готовка и резцы отведены друг от друга.

На рис. 279, б дана схема нарезания конического пря­мозубого колеса по методу обката двумя дисковыми сборными фрезами. Этот спо­соб повышает производитель­ность в 3—5 раз по сравне­нию с зубостроганием за счет применения вращающегося многорезцового инструмента вместо двух зубострогальных резцов, совершающих возвратно-портупательное дви­жение, и позволяет нарезать колеса без предварительного прорезания впадин. Враща­тельное движение дисковых фрез v, указанное на схеме, является движением скорости резания; возвратно-вращательное движение люльки v_A, согласованное с вращательным движением заго­товки v_3y — движением обката; поступательно-возвратное дви­жение s_t — движением подачи на глубину впадины. Когда люлька закончит обкат, заготовка автоматически отводится от фрез, и люлька начинает вращаться в обратную сторону. Нарезаемая заготовка продолжает вращаться в ту же сторону, как вращалась и при рабочем ходе люльки. За период обратного вращения люльки заготовка успеет повернуться на такой угол, который соответ­ствует делению на число нарезаемых зубьев. Существует еще способ нарезания. Конические неответственные колеса с неширо­кими венцами (b < 5т) можно нарезать на зубофрезерных стан­ках червячными фрезами. Этот способ не обеспечивает высокой точ­ности по профилю, однако обладает весьма высокой производи­тельностью. В качестве инструмента применяется специальная дисковая фреза, зубья которой расположены по винтовым виткам многозаходного червяка (рис. 280). Число зубьев фрезы равно числу заходов червяка и обычно принимается равным четырем. Заготовку устанавливают в специальном приспособлении, укрепленном на столе станка, и связывают с движением стола. Между заготовкой и инструментом устанавливается кинематиче­ская связь, соответствующая зацеплению колеса с z-заходным червяком, где z — число зубьев фрезы.

Рис. 280. Специальная дисковая фреза для нарезания конических зубчатых колес

Рис. 281. Схема нарезания конических зубчатых колес специальной дисковой фрезой

Каждый следующий зуб начинает обработку следующей впадины; таким образом, деление происходит непрерывно. Фреза имеет продольную подачу вдоль образующей конуса впадин (схема обработки изображена на рис. 281).

Нарезание зубчатых колес внутреннего зацепления. Зубча­тые венцы колес внутреннего зацепления получают либо долбле­нием на зубодолбежных станках, либо протягиванием фасонными протяжками.

Нарезание зубчатых реек. Нарезание зуба у реек при отсут­ствии специального оборудования может быть произведено на обычных фрезерных станках дисковыми зуборезными фрезами. Рейку устанавливают в специальном приспособлении поперек -стола станка. После прорезки одной впадины с продольной пода­чей стола стол возвращается обратно и при помощи поперечной подачи стола или приспособления происходит перемещение рейки на один шаг. Так последовательно нарезаются все зубья рейки.

При фрезеровании косозубых реек стол станка поворачивается на требуемый угол наклона. Описанный способ характеризуется очень низкой производительностью и не обеспечивает высокой точ­ности по шагу. Для ускорения процесса обработки на шпинделе станка может быть установлено несколько фрез на расстоянии, кратном шагу рейки. Число ходов стола при этом соответственно сокращается. Целесообразно обрабатывать несколько реек одно­временно.

В серийном и массовом производстве могут быть применены специальные кольцевые фрезы, состоящие из ряда дисковых фрез, число которых равно числу зубьев нарезаемой рейки. В этом случае все зубья рейки нарезаются одновременно. Описанный способ весьма целесообразен для недлинных реек, так как обла­дает высокой производительностью. При одновременной установке нескольких заготовок производительность еще более увеличи­вается. Применяется также способ нарезания реек на токарно-винторезных станках. Рейки 1 устанавливают в специальные барабаны 2 достаточно больших диаметров, которые, в свою очередь,

Рис. 282. Схема нарезания реек на токарно-винторезных станках

устанавливают в центрах станка (рис. 282). Чем больше диа­метр барабана, тем больше число одновременно устанавливаемых реек. При нарезании прямозубых реек их устанавливают в бара­бан под углом β, определяемым из соотношения

т — модуль рейки;

D —диаметр барабана, измеренный по цилиндру, касатель­ному делительной прямой рейки. Шаг подачи суппорта определяется из соотношения

также могут быть нарезаны косозуоые рейки, причем расчет угла установки несколько сложнее. Этот способ обеспечивает высокую производительность и достаточно высокую точность.

Накатывание зубчатых колес. Накатывание может осуще­ствляться как в горячем, так и в холодном состоянии валками или рейками. В приборостроении применяется накатывание вал­ками. Способ пригоден как для прямозубых, так и косозубых колес, причем одними и теми же валками могут быть накатаны зуб­чатые колеса с различным числом зубьев. Наибольшее распростра­нение имеет способ накатывания двумя валками.

Процесс деформации осуществляется либо при помощи попереч­ной подачи валков (рис. 283, а), либо при помощи продольной подачи заготовки вдоль валков, заранее установленных на требуе­мое межцентровое расстояние (рис. 283, б). В последнем случае валки снабжаются заборным конусом. Накатывание с продольной подачей следует считать более целесообразным как в отношении точности, так и производительности.

а) 5)

Рис. 283. Схемы накатывания зубчатых колес: / — накатываемое колесо; 2 — накатники; Д — делительное колесо

Для поперечного накатывания используются единичные за­готовки; для продольного — либо прутки, которые впоследствии разрезаются на отдельные зубчатые колеса, либо единичные за­готовки, набираемые на общую оправку.

Валки представляют собой корригированные зубчатые колеса с отношением высоты ножки к высоте головки, обратным этому отношению у накатываемого зубчатого колеса. Желательно иметь валки возможно большего диаметра. При этом увеличивается степень перекрытия и процесс накатывания протекает более плавно; условия деформации металла улучшаются. Материал валков — закаленная легированная сталь (обычно 5ХНМ).

В холодном состоянии накатывают преимущественно зубчатые колеса малых модулей из цветных металлов.

Стальные заготовки следует предварительно нагревать. Точ­ность накатанных с принудительным делением зубчатых колес в значительной степени зависит от точности валков и колеблется в пределах 7—8-й степеней. Чистота поверхности, как правило, очень хорошая — порядка Ra=1,25-0,32 мкм.

13