Обработка зубьев зубчатых колес

Нарезание зубьев. Зубчатые колеса нарезают методами копирования и обкатки. Нарезание зубьев методом копирования осуществляют фасонными дисковыми или концевыми фрезами на фрезерном станке с делительной головкой. Производительность обработки невелика; степень точности обработки 9 - 10 вследствие погрешности толщины зуба и шага из-за угловой ошибки (до 5- 7' головки) и погрешности профиля в результате сокращения количества фрез (для одного модуля обычно используют 10-15 фрез, тогда как теоретически для каждого модуля, каждого угла зацепления и определенного числа зубьев нужно иметь отдельные фрезы).

Нарезание зубьев методом обкатки осуществляют червячными фрезами или долбяками. В первом варианте главным рабочим движением является вращение фрезы. Движение обкатки (вращение заготовки) согласуется с вращением фрезы: где n_з и n_ф - частота вращения соответственно заготовки и фрезы; k - число заходов фрезы, z - количество зубьев колеса.

Мелкие зубья фрезеруют в один проход, зубья с т > 5 мм - в три прохода с достижением степени точности 8 - 9 и шероховатости Ra = 2,5-10 мкм. Режим обработки стали: на черновой операции v = 25 м/мин, S_о = 1,5 - 3,0 мм/об; на чистовой операции v = 35 м/мин, S_o = 0,5 - 1,5 мм/об. Основное время обработки .

При нарезании долбяками точность несколько выше, чем при фрезеровании нешлифованной червячной фрезой. Круглый долбяк - режущее колесо с зубьями эвольвентного профиля. Главное рабочее движение - возвратно-поступательный ход долбяка. Движение (круговая подача) обкатки (вращение заготовки) согласуется с вращением долбяка: .

Зубья с т < 1,5 мм нарезают в один проход. Долбление - практически единственный метод нарезания колес с внутренними зубьями. Режим обработки стали: на черновой операции v = 10 - 20 м/мин, s_кр =0,25 - 0,5 мм/дв. ход; на чистовой операции v₀ =20 - 30 м/мин, s_кр = 0,1-0,3 мм/дв. ход. Поперечная подача при врезании s_п = (0,1-0,3).

Шевингование. Отделку зубьев цилиндрических колес твердостью до HRС 40-45 можно осуществлять шевером - режущим колесом с косыми зубьями (а = 10 — 15°), в которых прорезаны поперечные канавки (от головки к ножке). Края канавок способны соскабливать стружку толщиной 0,005-0,01 мм. Шевер вводят в зацепление с колесом под некоторым углом, что при вращении приводит к относительному скольжению шевера по отношению к колесу. Кроме того, колесо перемещается дополнительно вдоль оси с подачей 0,1-0,3 мм/об. В конце хода стол получает поперечную подачу, равную 0,02-0,04мм. Шевингованием достигают степени точности 6. Время обработки одного зуба 2-3 с. Одним шевером до переточки можно обработать около 1500 колес.

Шлифование. Точность зубьев твердых колес достигают шлифованием. Как и при Фрезеровании, применяют методы копирования и обкатки. Два тарельчатых круга в станках располагают под углом друг к другу, как боковые стороны зуба прямобочной рейки. Движение обкатки возникает в результате прямолинейного перемещения оси колеса параллельно самой себе и покачивания его вокруг этой же оси. Компенсацию износа и правку шлифованных кругов осуществляют в процессе работы станка автоматически. Производительность метода обкатки ниже, чем метода копирования, а точность значительно выше (до степени точности 6).

Притирка. Шлифование, нередко приводящее к прижогам поверхности, иногда заменяют притиркой зубьев. В этом случае до термообработки зубья шевингуют, а после притирают. В качестве притира используют высокоточное чугунное колесо. Оси притира и колеса скрещивают под углом 10-15° для создания относительного скольжения между поверхностями зубьев. Припуск не должен превышать 0,05мм.Применяется очень тонкий абразив. Время обработки одного зуба составляет 3-8 с.