ЗУБОРЕЗНЫЕ ГРЕБЕНКИ

Зуборезная гребенка представляет собой зубчатую рейку, превращенную в фасонный строгальный резец. Гребенки применяют для обработки зубчатых колес на специальных зубострогальных станках. Гребенка, таким образом, строгает профиль колеса методом обкатки. Длина гребенки должна была бы быть равной длине начальной окружности колеса, но для упрощения изготовления ее делают короткой. В связи с этим в конструкции станка предусмотрен специ­альный механизм, позволяющий после нарезания одного – трех зубьев отводить колесо в исходное положение и начинать процесс сначала. В сравнении с червячной фрезой нарезание гребенкой более точный, но менее производительный метод. Гребенки делят на две основные группы: прямозубые – для нарезания цилиндрических колес и косозубые – для нарезания шевронных колес.

Прямозубые гребенки.Прямозубые гребенки (рис. 2, б и в) изготовляют двух типов: гребенки типа I не имеют переднего угла, последний получается в результате наклонной установки гребенки под углом 6° 30' на станке. Гребенка типа II имеет передний угол 4°, ее устанавливают перпендикулярно направлению резания.

Как первый, так и второй типы гребенок могут быть предназначены для:

1) Чистового нарезания колес, при этом их называют чистовыми гребенками и обрабатывают только боковые стороны зуба, не касаясь дна впадины, предварительно обработанной черновой гребенкой или фрезой;

2) Чернового нарезания колес, их называют черновыми. Они предназначены для предварительной обработки впадины колеса; зубья черновой гребенки делают тоньше зубьев чистовых на величину припуска;

3) Нарезания колес, подвергающихся термической обработке, а затем шлифуемых по профилю; в размерах толщины зуба такой гребенки нужно учитывать припуск на шлифование зуба колеса; эти гребенки называют шлифовочными.

Если наложить друг на друга профили зуба черновой, шлифовочной и чистовой гребенок, то наибольшую ширину зуба будет иметь чистовая гребенка.

Основные конструктивные элементы гребенки(рис. 2, б): z – число зубьев; L – длина; Н – ширина; В – толщина; а – расстояние от вершины зубьев до сварочного шва (у сварных гребенок). К элементам профиля гребенки отнесем следующие: t – шаг, равный шагу зуба колеса на делительной окружности; α_в – угол профиля гребенки в плоскости передней поверхности; α_о – угол зацепления исходной зубчатой рейки; r₁, r₂ – радиусы закругления вершины и впадины зуба; S – толщина зуба; h₁ – высота головки зуба; h – полная высота зуба. По характеру своей работы зуборезная гребенка – фасонный призматический строгальный резец, следовательно, все расчеты по искажению профиля, необходимые для проектирования резцов, применимы и для гребенки.

Рис. 57. Зубофрезерные гребенки: а – схема работы; б – тип I с углом γ = 0; в – тип II с углом γ > 0 (γ = 4⁰).

Косозубые гребенки.Косозубые гребенки служат для нарезания шевронных колес. Они имеют наклонные зубья, и их применяют на специальных зубострогальных станках. Гребенки работают в паре: левая гребенка строгает зубья с одной стороны шеврона, правая – с другой. Движение совершается попеременно. Таким методом можно получить шевронные зубчатые колеса без канавки.

ДОЛБЯКИ

Долбяк представляет собой режущий инструмент, выполненный в виде зубчатого колеса, имеющего режущие кромки. Зубчатое колесо обрабатывают долбяком на зубодолбежном станке. Долбяк и обрабатываемая деталь обкатываются по начальным окружностям без скольжения. Кроме движения обкатки долбяк имеет возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки, которое и является главным движением – движением резания.

Долбяк – точный режущий инструмент, дающий возможность получать зубчатые колеса 7 и 8-й степеней точности. Долбяки разделяют на долбяки для прямозубых колес и долбяки для косозубых и шевронных колес.

По конструкции долбяки делят на дисковые хвостовые, чашечные, втулочные и сборные с привернутыми зубьями и комбинированные. Рассчитывают следующие элементы долбяка (рис. 58): m – модуль; К_д – угол зацепления (на делительной окружности долбяка); z – число зубьев долбяка; D_t – диаметр делительной окружности (в расчетном сечении); а – рас­стояние до расчетного сечения; α_В – задний угол на вершинах зубьев; S'_е –толщина зуба долбяка по окружности выступов; S'_д – толщина зуба по дуге делительной окружности; D_Т – диаметр окружности выступов; D_i – диаметр окружности впадин; d – диаметр отверстия; b — ширина ступицы; γ – передний угол; h' – высота головки зуба.

Долбяк представляет собой зубчатое колесо, но в отличие от последнего он имеет задний угол, и поэтому диаметры долбяка в сечениях на различном расстоянии от торца различны. Долбяк в различных сечениях можно рассматривать как корригированное колесо с определенным смещением исходного контура; при этом можно считать, что при неизменном расстоянии между осями заготовки и долбяка переточенный долбяк нарезает колесо с правильным эвольвентным профилем зуба, но толщина зуба по начальной (делительной) окружности будет больше. Сближая оси долбяка и нарезаемой заготовки, можно добиться получения правильной толщины зуба колеса. Однако смещение исходного контура допустимо в сравнительно небольших пределах, и поэтому долбяки рассчитывают обычно на такое число переточек, при котором величина их будет наибольшая допустимая, но незначительная по абсолютной величине.

Долбяки для косозубых и шевронных колес.В зависимости от направления зуба долбяки могут быть для правых и левых косых зубьев. Долбяк для косого зуба отличается от долбяка для прямого зуба тем, что имеет не прямо, а косо направленные зубья. Долбяк закреплен на штосселе зубодолбежного станка и движется вместе с ним возвратно-поступательно. Для того чтобы обеспечить винтовое движение долбяка, на станке устанавливается специальный ко­пир, который служит для придания штосселю вращательного движения дополнительно к поступательному движению вдоль оси. Этот копир обеспечивает движение долбяка по винтовой линии. Долбяк для косозубых колес аналогично долбяку для колес с прямыми зубьями имеет передний и задний углы. Боковые поверхности зубьев этого долбяка точно так же, как и боковые поверхности зубьев для долбяка с прямыми зубьями, представляют собой звольвентные винтовые поверхности. Долбяк для косозубых колес имеет также расчетное сечение, в котором все элементы долбяка соответствуют зубчатому колесу. Существуют две конструкции долбяков для косозубых колес, которые отличаются формой зуба.

Рис.58. Конструктивные элементы дискового долбяка.

Комбинированные долбяки.Для того чтобы повысить производительность труда при обработке зубчатых колес малых модулей и уменьшить нагрузку на зубья долбяка, для чистовой обработки изготовляют комбиниро­ванные долбяки, в которых часть зубьев является черновыми, а часть – чистовыми. Черновые зубья имеют несколько уменьшенную толщину по делительной окружности, а чистовые зубья имеют, расчетную толщину зуба. За один оборот долбяка получается окончательно готовое зубчатое колесо. Применение комбинированных долбяков возможно только в том случае, когда диаметр делительной окружности долбяка позволяет обрабатывать колесо за один оборот, т. е. когда длина окружности долбяка более чем в 2 раза больше длины окружности нарезаемого колеса.