Методы зубошевингования

Применяются четыре основных метода шевингования: параллельное, диагональное, касательное (тангенциальное) и врезное, которые различаются между собой временем обработки и конструкцией применяемого инстру­мента.

Параллельное шевингование. Подача 3 направлена параллельно оси обрабатываемого колеса 2 (рис.161, а). Преимущество метода заключается в его универсальности; зубчатые колеса любой ширины можно обрабатывать узким шевером. Производительность станка и период стойкости шевера 1 при этом методе ниже, чем при других методах. Точка пересечения осей остается всегда в среднем сечении шевера, вследствие чего износ концентрируется в этой точке.

При параллельном шевинговании обрабатываемое колесо совершает возвратно-поступательное движение в направлении своей оси и в конце каждого хода перемещается радиально на шевер. Последние несколько воз­вратно-поступательных ходов (рис.162, а) совершаются без радиальной подачи (калибрующие ходы).

В последнее время появилось новое направление в обработке на шевинговальных станках. Последние калибрующие ходы совершаются при небольшом увеличении расстояния между осями шевера и обрабатываемого колеса для ослабления зацепления между зубьями. Этот метод позволяет при чистовой обработке выхаживанием устранить следы, образованные зубчиками шевера, и таким образом улучшить шероховатость поверхности на профилях зубьев колеса. Величина, на которую опускается стол с обрабатываемым коле сом для увеличения межосевого расстояния, находится в пределах 0... 0,05 мм.

Необходимо отметить и другое направление. При обычном шевинговании продольная подача детали при всех ходах стола одинаковая. В новых станках при помощи специального приспособления первые несколько ходов осуществляются с черновой подачей, которая в 1,5... 2 раза больше, чем чистовая, применяемая на последних ходах. Этот метод, получивший название шевингование с черновой и чистовой подачей, позволяет сократить время обработки до 25%. Шевингование с черновой и чистовой подачей можно применять и при диагональном шевинговании, особенно этот метод эффективен при шевинговании зубчатых колес с широкими венцами.

Длина возвратно-поступательного хода стола при параллельном шевинговании выбирается равной ширине зубчатого венца обрабатываемого колеса плюс один модуль. Параллельное шевингование рекомендуется для мелкосерийного производства, а также при обработке зубчатых колес с большой шириной зубчатого венца (примерно свыше 50 мм).

Диагональное шевингование. Подача 3 направлена под углом к оси обрабатываемого колеса 2 (рис.161, б). Угол, определяющий направление движения подачи, называют диагональным. Преимущество этого метода по сравнению с параллельным состоит в том, что направление подачи под углом к оси колеса делает путь подачи короче. С увеличением угла диагонали и ширины шевера время обработки сокращается, производительность станка повышается до 50%. Одновременно с подачей точка скрещивания осей колеса и шевера смещается вдоль зубьев шевера, этим достигается равномерный его износ. При диагональном шевинговании любое сечение шевера является калибрующим, вследствие чего период стойкости шевера повышается на 50... 80%. Угол диагонали е, зависящий от ширины шевера и ширины зубчатого венца колеса, определяют по формуле

где В — ширина шевера, мм; b — ширина зубчатого венца колеса, мм; ү — угол скрещивания осей колеса и шевера.

При диагональном шевинговании угол диагонали находится в пределах 30... 60°. Практически угол диагонали в диапазоне 35... 40° создает оптимальные условия резания и качество обрабатываемой поверхности. При угле диагонали свыше 60° требуется применение специального шевера со смещенными зубчиками, а до 60° вполне приемлемо использование стандартных шеверов.

Длину хода стола L (мм) находят по формуле

Практически расчетная длина хода стола больше на величину (1... 2) m_n для осуществления врезания шевера и его перебега. Так как ширина венца шевера зависит от ширины зубчатого венца колеса, диагональное шевинго­вание экономически выгодно применять для обработки зубчатых колес с шириной венца не более 50 мм. Бочкообразная форма зуба, так же как при параллельном шевинговании, достигается качанием стола станка от копира. Диагональное шевингование широко применяют в крупносерийном и массовом производстве.

Касательное шевингование. Движение подачи 3 направлено перпендикулярно к оси обрабатываемого колеса (рис.161, в). Этот метод применим для шевингования зубчатых колес с узкими и закрытыми венцами. Ширина шевера должна быть больше ширины зубчатого венца колеса 2. На шеверах для касательного шевингования режущие канавки на боковых поверхностях должны быть смещены от зуба к зубу шевера в плоскости вращения по винтовой линии, чтобы заменить отсутствие продольной подачи при снятии стружки. Касательное шевингование при небольшом припуске выполняется при постоянном межосевом расстоянии, однако возможна ра­бота и за несколько ходов стола. Бочкообразная форма на зубьях колеса получается посредством шевера, зубья которого в продольном направлении имеют вогнутую форму.

Этот метод шевингования является более производительным, чем перечисленные выше, шероховатость поверхности несколько хуже

Врезное шевингование. Подача в плоскости оси заготовки, в отличие от других методов, отсутствует, шевер перемещается к заготовке только радиально (рис.161, г). Чтобы инструмент полностью прилегал к поверхности зуба обрабатываемого колеса 2, зубья шевера в продольном направлении имеют вогнутую форму; при этом, если необходимо, учитывается бочкообразность на зубьях. При врезном шевинговании обрабатывается вся поверхность зуба одновременно. Чтобы не оставались участки необработанных поверхностей на зубьях колеса, режущие кромки зубчиков шевера, так же как при касательном шевинговании, расположены по винтовой линии.

Ширина шевера больше ширины зубчатого венца колеса. Цикл врезного шевингования происходит в следующей последовательности: быстрый подвод шевера к детали, подача врезания до заранее определенного межосевого расстояния, выдержка для реверсирования шевера, продолжение подачи врезания, выхаживание при отходе шевера назад на величину 0... 0,04 мм, быстрый отвод инструмента в исходное положение. Изменение вращения шевера необходимо для того, чтобы с обеих боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса снять одинаковое количество металла, поскольку ведущая сторона зуба шевера снимает металл больше, чем ведомая. В конце цикла обработки подача еще раз выключается и происходит увеличение межосевого расстояния на небольшую величину. В этом положении шевер продолжает вращаться с тем, чтобы удалить отпечатки зубчиков шевера на боковых поверхностях зубьев колеса.

Производительность при врезном шевинговании в 2... 4 раза выше, чем при диагональном. Высокая производительность позволяет широко использовать этот метод на предприятиях массового производства для об­работки зубчатых колес с модулем менее 5 мм и шириной зубчатого венца не более 40 мм.