Нарезание зубьев конических зубчатых колес.

Различают по конструкции три типа конических зубчатых колёс:

- l – конические колёса со ступицей;

- ll – венцы конические;

- lll – валы-шестерни конические.

 

Рисунок 13 – Виды конических колёс

Дисковыми модульными фрезами можно нарезать при отсутствии зуборезных станков конические зубчатые колеса с прямым и косым зубом в единичном и серийном производствах на универсально-фрезерном станке с использованием делительной головки (9 – 10-я степени точности, Rz = 20... 50 мкм).

Для нарезания зубчатых колес 7 – 8-й (Rz = 10... 20 мкм) степеней точности требуются специальные зуборезные станки.

В серийном и массовом производстве прямые зубья конических колес нарезают методом обкатки – зубостроганием. Время нарезания зуба 3,5... 30 с.

При этом зубья с т > 2,5 предварительно прорезают профильными дисковыми фрезами методом деления на специальных или специализированных станках. Эти станки снабжаются специальным устройством для установки нескольких заготовок и их автоматического поворота.

В крупносерийном и массовом производстве для предварительного нарезания зубьев конических колёс применяют зуборезные станки для одновременного нарезания трёх заготовок с автоматическим делением, остановом, подводом и отводом стола.

В массовом производстве для обработки прямых зубьев небольших конических колёс применяют производительный метод – круговое протягивание зубьев на специальных зубопротяжных станках.

 

 

Рисунок 14 – Схема протягивания конических колёс

 

Рисунок 15 – Схема нарезания зубьев прямозубых конических колес

методом кругового протягивания:

а - направление линий резцов;

б - в поперечном сечении зуба при черновом зубонарезании;

в - по длине зуба при получистовом зубонарезании;

г - по длине зуба при чистовом зубонарезании.

 

Режущим инструментом служит круговая протяжка 2, состоящая из нескольких секций, черновых 3 и чистовых 4 резцов.

При черновом и получистовом нарезании протяжка имеет поступательное движение от вершины начального конуса к его основанию, а при чистовом - в обратном направлении. За один оборот она полностью обрабатывает одну впадину.

Нарезание конических зубчатых колес с криволинейными зубьями производится на специальных станках, работающих методом копирования и обкатки.

 

Рисунок 16 – Схема обкатки:

1 - режущая головка;

2 - коническое зубчатое колесо.

 

Режущим инструментом служат режущие головки.

Черновое нарезание производится методом копирования. Чистовое – методом обкатки.

В настоящее время зубья конических колес с успехом накатываются и шлифуются.

Нарезание червячных зубчатых колес производится на зубофрезерных станках червячными фрезами способами радиальной или тангенциальной подачи.

Наиболее распространенным способом является нарезание с радиальной подачей, который применяется для однозаходных и, реже, двухзаходных колес. Обеспечивается 8 – 9-я степень точности и Rz = 15... 30 мкм.

Способом тангенциальной подачи нарезаются червячные зубчатые колеса к многозаходным червякам. Данный способ позволяет получить 9 – 10 степень и Rz = 20... 40 мкм.

Рисунок 17 – Нарезание червячного колеса с радиальной подачей: 1 – нарезаемое колесо; 2 – червячная фреза

Рисунок 18 – Нарезание червячного колеса с тангенциальной подачей: 1 – нарезаемое колесо; 2 – червячная фреза

Нарезание зубьев червячного глобоидного колеса обычно производят за две операции: предварительное нарезание при радиальной подаче и чистовое нарезание при круговой подаче. В единичном и мелкосерийном производстве применяют (см. рисунок) в серийном, крупносерийном и массовом - глобоидные гребенки и глобоидные фрезы.

Рисунок 19 – Нарезание червячных колес резцами комбинированным

способом

 

Нарезание червяков

В единичном, мелкосерийном и серийном производстве червяки нарезают на токарных станках. В крупносерийном и массовом производстве фрезеруются дисковыми фрезами или нарезают с помощью вихревых головок. Обеспечивается 9 степень точности и Rz = 10... 30 мкм. Шлифование червяков осуществляется дисковыми конусными или тарельчатыми кругами с припуском 0,1... 0,2 мм.

Червяки с малым модулем шлифуются на резьбошлифовальном или на токарном станке со спецустройством.

В крупносерийном и массовом производстве шлифование червяков с m > 3 осуществляется на специальном червячно-шлифовальном станке коническими дисковыми кругами D > 800 мм (см. рисунок).

Рисунок 20 – Схема шлифования червяка дисковым коническим шлифовальным

кругом

 

Шлифование позволяет получить 7 – 8-ю степень точности и Ra = 1,25... 2,5 мкм.

Для отделки витков червяков ответственных передач применяют притирку чугунными или фибровыми притирами, имеющими форму червячного колеса, или обкатку закаленным роликом. Они позволяют получить Ra = 0,2... 0,8 мкм.

Эвольвентные червяки в единичном и мелкосерийном производстве нарезают на токарных станках с раздельной обработкой каждой стороны витка. В серийном, массовом производстве эвольвентные червяки фрезеруют фасонными дисковыми, пальцевыми фрезами и фрезами улитками. Это позволяет получить 9 степень точности и R_z = 10... 20 мкм.

Глобоидные червяки нарезают на зубофрезерных станках с применением специальных устройств.

Нарезание шевронных зубчатых колес осуществляют на зубодолбежных станках двумя спиральными долбяками, которые получают возвратно-поступательное движение через кулачки, установленные вместе сдолбяком в приспособлении.

Валы-шестерни обрабатывают в центрах, поэтому первой операцией является фрезерование. После обработки технологических баз заготовку изготовляют на токарных многорезцовых или гидрокопировальных станках. Затем осуществляют фрезерование шпоночных канавок, шлицев, нарезание зубьев и их окончательную обработку.