Методы нрезания зубьев прямозубых конических колес

Для изготовления прямозубых конических колес применяют в основном три метода: зубострогание двумя резцами, зубофрезерование двумя дисковыми фрезами и круговое протягивание зубьев резцовыми головками-протяжками.

Зубострогание двумя резцами бывает чистовым и черновым. Чистовое нарезание зубьев производят методом обката при согласованном вращательном движении люльки и шпинделя бабки изделия. Резцы совершают возвратно-поступательное движение и одновременно перемещаются вверх в плоскости, касательной к поверхности внутреннего конуса. По окончании обката заготовка выходит из зацепления с инструментом и вместе с люлькой возвращается в исходное положение; происходит поворот заготовки для обработки следующего зуба.

Черновое нарезание зубьев конических колес производят методом врезания. Люльку станка устанавливают неподвижно, а стол с изделием медленно перемещается в направлении режущего инструмента, имеющего возвратно-поступательное движение. По окончании резания стол с изделием отходит назад, происходит поворот заготовки для обработки следующего зуба. Чтобы вершины чистовых резцов не качались дна впадин, высоту зубьев при черновом нарезании делают на 0.1.0,3 мм больше теоретической. Увеличения высоты зуба достигает уменьшением установки угла внутреннего конуса на станке. Припуск на чистовое нарезание составляет 0.4..0,8 мм на сторону. Изменением установки угла конусности получают равномерный припуск по длине зуба.

Черновое нарезание зубьев можно производить способом одинарного деления, когда оба резца 1 и 2 обрабатывают противолежащие стороны зуба (рис.175, а). Обработку осуществляют резцами. Резец 2 осуществляет обработку в сплошном металле и поэтому нагружен значительно больше резца 1. Который снимает оставшийся во впадине припуск 3. Способ одинарного деления применяют в мелкосерийном производстве.

При способе двойного деления одновременно прорезают две впадины зуба (рис.175, б). Резцы 1 и 2 работают каждый в отдельной впадине. Они имеют трапециевидный профиль. Механизм деления в этом случае устанавливают на число зубьев вдвое меньше, чем число зубьев нарезаемого колеса. Этот метод применяется в серийном производстве.

Зубострогальные станки имеют механизм для образования бочкообразности по длине зуба, с помощью которого резцы перемещаются по криволинейной траектории. На концах зуба резцы режут несколько глубже, чем в середине зубчатого венца. Преимущество бочкообразных колес показано на рис.176. При правильном положении вершин делительных конусов шестерни О₁ и колеса О₂ (рис.176, а) пятно контакта располагается в середине зубчатого венца. Если в результате неточности изготовления и монтажа или при эксплуатации под нагрузкой вершина делительного конуса шестерни О₁ смещается относительно вершины конуса колеса О₂ (рис.176, б), то пятно контакта перемещается к пятке зуба. Бочкообразные зуьбья не позволяют пятну контакта концентрироваться на кромках зубьев, устраняя тем самым возможность их преждевременной поломки.

Методом обработки зубьев двумя резцами обеспечивает высокое качество обработки простым и дешевым инструментом и широко применяется в единичном и серийном производстве.

Зубофрезерование двумя дисковыми фрезами методом обката характеризуется высокой производительностью благодаря применению многолезвийного инструмента, работающего на высоких режимах резания. Нарезание зубьев производят из целой заготовки. Производительность станков при работе двумя дисковыми фрезами намного выше, чем при зубострогании двумя резцами.

Обработка ведется двумя дисковыми фрезами 1 (рис.177), наклоненными друг к другу и расположенными в одной впадине зуба колеса 2. Резцы 3 одной фрезы входят в промежутки между резцами другой фрезы. Каждая фреза обрабатывает свою сторону зуба колеса. Во время обработки фрезы вдоль зуба не перемещаются, поэтому дно впадины зуба имеет слегка вогнутую поверхность. По концам зубьев глубина впадины стандартная, а в середине несколько глубже.

Для получения бочкообразности по длине зуба режущие кромки фрез располагают под углом к оси вращения. Описывания во время вращения коническую поверхность, режущие кромки 4 по концам зуба снимают больше металла, чем в середине. Величина бочкообразности определяется углом поднутрения режущих кромок и выбирается в зависимости от требуемой длины пятна контакта на зубьях.

Зубчатые колеса, нарезанные двумя дисковыми фрезами, можно заменять колесами, обработанными строганием двумя резцами. Этот высокопроизводительный метод применяют в серийном и крупносерийном производстве.