Зубообработка деталей

• Зубообработка
• Метод обката
• Метод обката с применением гребёнки
• Метод обката с применением червячной фрезы
• Метод обката с применением долбяка
• Метод копирования (Метод деления )
• Горячее и холодное накатывание
• Изготовление конических колёс

• Обработка зубчатых колес или зубофрезерование – распространенная и одновременно сложная и трудоемкая операция. Она осуществляется на зубообрабатывающих станках, предназначенных для обработки таких деталей, как зубчатые и шевронные колеса, звездочки, рейки и так далее.
• Зубчатые колеса являются основным элементом обеспечения зубчатой передачи (колесо осуществляет зацепление с зубьями другого колеса, обеспечивая движение механизма.) Как правило, основной ведомый элемент в любом механизме называют колесом, основной ведущий – шестерней.
• Сам процесс обработки зубчатых колес производится на различных станках, которые по своим функциям разделяются на:

• фрезеровочные,
• шлифовальные,
• притирочные,
• хонниноговальные,
• шевинговальные,
• зуборезные и
• зубодолбежные.

• Цилиндрические зубчатые колеса нарезаются двумя различными методами: копированием и обкатом.
• Универсальными методиками обработки в течение долго времени являются долбления зубчатого колеса и фрезерования. Последнее представляет собой непрерывный процесс, что обеспечивает его высокую производительность. Зубодолбежные станки так же показывают свою эффективность и активно используются в массовом производстве зубчатых колес.
• Современное машиностроение так же активно применяет методику обката, при котором заготовка и режущий инструмент обкатываются как звенья зубчатой передачи.
• В практике машиностроения очень широко распространен метод обката, в котором режущий инструмент и заготовка обкатываются подобно звеньям зубчатой передачи.

• В настоящее время является наиболее технологичным, а поэтому и самым распространённым способом изготовления зубчатых колёс. При изготовлении зубчатых колёс могут применяться такие инструменты, как гребёнка, червячная фреза и долбяк.

• Режущий инструмент , имеющий форму зубчатой рейки, называется гребёнкой. На одной из сторон гребёнки по контуру её зубьев затачивается режущая кромка . Заготовка нарезаемого колеса совершает вращательное движение вокруг оси. Гребёнка совершает сложное движение, состоящее из поступательного движения перпендикулярно оси колеса и возвратно-поступательного движения (на анимации не показано), параллельного оси колеса для снятия стружки по всей ширине его обода. Относительное движение гребёнки и заготовки может быть и иным, например, заготовка может совершать прерывистое сложное движение обката, согласованное с движением резания гребёнки. Заготовка и инструмент движутся на станке друг относительно друга так, как будто происходит зацепление профиля нарезаемых зубьев с исходным производящим контуром гребёнки.

• Помимо гребёнки в качестве режущего инструмента применяют червячную фрезу. В этом случае между заготовкой и фрезой происходит червячное зацепление.

• Зубчатые колёса также долбят на зубодолбёжных станках с применением специальных долбяков. Зубодолбёжный долбяк представляет собой зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. При обработке инструмент совершает возвратно-поступательное движение относительно заготовки. После каждого двойного хода, заготовка и инструмент поворачиваются относительно своих осей на один шаг. Таким образом, инструмент и заготовка как бы «обкатываются» друг по другу. После того, как заготовка сделает полный оборот, долбяк совершает движение подачи к заготовке. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.

• Дисковой или пальцевой фрезой нарезается одна впадина зубчатого колеса. Режущая кромка инструмента имеет форму этой впадины. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг при помощи делительного устройства, операция резания повторяется.
• Метод применялся в начале XX века. Недостаток метода состоит в низкой точности: впадины изготовленного таким методом колеса сильно отличаются друг от друга.

• Процесс основан на последовательной деформации нагретого до пластического состояния слоя определенной глубины заготовки зубонакатным инструментом. При этом сочетаются индукционный нагрев поверхностного слоя заготовки на определенную глубину, пластическая деформация нагретого слоя заготовки для образования зубьев и обкатка образованных зубьев для получения заданной формы и точности.

• Технология изготовления конических колёс теснейшим образом связана с геометрией боковых поверхностей и профилей зубьев. Способ копирования фасонного профиля инструмента для образования профиля на коническом колесе не может быть использован, так как размеры впадины конического колеса изменяются по мере приближения к вершине конуса. В связи с этим такие инструменты, как модульная дисковая фреза, пальцевая фреза, фасонный шлифовальный круг, можно использовать только для черновой прорезки впадин или для образования впадин колёс не выше восьмой степени точности.

• Для нарезания более точных конических колёс используют способ обкатки в станочном зацеплении нарезаемой заготовки с воображаемым производящим колесом. Боковые поверхности производящего колеса образуются за счёт движения режущих кромок инструмента в процессе главного движения резания, обеспечивающего срезание припуска. Преимущественное распространение получили инструменты с прямолинейным лезвием. При прямолинейном главном движении прямолинейное лезвие образует плоскую производящую поверхность. Такая поверхность не может образовать эвольвентную коническую поверхность со сферическими эвольвентными профилями. Получаемые сопряжённые конические поверхности, отличающиеся от эвольвентных поверхностей, называют квазиэвольвентными.

Группа А-31