Общие сведения. Зубообрабатывающие станки

Зубообрабатывающие станки

Зубообрабатывающие станки предназначены для нарезания и отделки зубьев колес различных передач. По виду обработки и инструмента различают следующие зубообрабатывающие станки: зубодолбежные, зубофрезерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошлифовальные и др. По назначению станки бывают: для обработки цилиндрических колес, шевронных колес, зубчатых реек, конических прямозубых колес, с криволинейными зубьями. По степени шероховатости обработанной поверхности выделяют станки: для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки, для отделочной обработки поверхности зубьев.

  Рис. 11.1. Схема нарезания зубчатых колес фрезой методом копирования: а – дисковой; б – пальцевой

Существуют два метода нарезания зубчатых колес: метод копирования и метод обката. При методе копирования используется инструмент, режущая кромка которого совпадает по форме с профилем впадины зубчатого венца. Модульная фреза 1 (дисковая рис. 11.1, а или пальцевая рис. 11.1, б) перемещается вдоль впадины цилиндрического колеса 2, формируя впадины своей формы. После обработки одной впадины заготовку поворачивают на окружной шаг (движение деления) и обрабатывают следующую впадину.

Сложный (эвольвентный) профиль режущей кромки такого инструмента позволяет выполнять обработку по этому методу при минимальном числе формообразующих движений на станках с простой кинематикой.

Данный метод имеет свои недостатки: профиль зуба зависит от модуля и числа зубьев колеса. Для точной обработки каждого колеса нужна своя фреза, поэтому необходим большой набор сложных фрез. Практически используют набор из 8 или 15 фрез для каждого модуля. При этом одной фрезой нарезают колеса с различным числом зубьев (в некотором интервале). Наименьшее из колес интервала получается с правильным профилем, другие – неточно. Метод копирования малопроизводителен, используется в единичном производстве, чаще при ремонтных работах.

Наибольшее распространение получил метод обката. При обработке по методу обката профиль (базовая сторона) зуба образуется в результате совершаемых на станке движений обката инструмента и заготовки друг относительно друга. Это достигается с помощью кинематической связи между инструментом и заготовкой, выполняемой в виде кинематической цепи.

В зубодолбежном станке долбяк 1 (см. рис. 11.2, а) и заготовка 2 воспроизводят зацепление цилиндрических колес. Если бы заготовка была достаточно пластичной, в ней можно было бы получать впадины пластическим деформированием, прокатив по окружности твердое колесо (инструмент).

В станке движение обката (согласованное движение долбяка и заготовки) является сложным формообразующим движением. Оно служит для создания формы зуба в поперечном сечении эвольвенты. Долбяк получает возвратно-поступательное движение, которое является формообразующим движением и служит для образования формы зуба по длине. Долбяком можно нарезать зубчатую рейку. Для этого движение, образующее профиль, должно состоять из вращения долбяка и согласованного с ним прямолинейного движения рейки. Можно режущей рейкой 2 (гребенкой) нарезать цилиндрическое колесо 1 (см. рис. 11.2, б).

В зубофрезерном станке инструмент и заготовка образуют пару, подобно червячной передаче. Если провести секущую плоскость через ось червяка перпендикулярно оси червячного колеса, то в сечении червяка получается профиль зубчатой рейки. При вращении червяка эта рейка сдвигается вдоль его оси, обкатываясь с зубьями колеса.

Такой же обкат имеет место при зубофрезеровании, где червячная фреза 1 (см. рис. 11.2, в) вращается с заготовкой 2 (сложное формообразующее движение).

Профилирование впадин зубчатого венца показано на рис. 11.2, г.

    Рис. 11.2. Схема нарезания зубчатых колес методом обката: а – долбяком; б – гребенкой; в – червячной фрезой; г – профилирования зубчатого венца зубом червячной фрезы

При обработке червячного колеса достаточно углубиться фрезой на полную высоту зуба, чтобы получилась его форма по длине. При нарезании цилиндрического колеса необходимо еще формообразующее движение вдоль зуба. Если зуб зубчатого колеса прямой, то это движение простое.

Для обработки косозубого колеса (зуб винтовой) требуется сложное движение, состоящее из перемещения червячной фрезы вдоль оси колеса и доворота самого колеса. При нарезании конических колес заготовки обкатываются с воображаемым плоским производящим колесом.

Метод обката характеризуется высокой производительностью и точностью. Преимущество метода обката – универсальность режущего инструмента: при одном модуле одним инструментом теоретически можно нарезать колеса с разным числом зубьев.

Дата добавления: 2014-12-29