Способы изготовления зубчатых колес

Существуют следующие способы изготовления зубчатых колес:

– литье (без последующей механической обработки зубьев), для современных машин этот способ применяют редко;

– накатка зубьев на заготовке (также без последующей их обра­ботки);

– нарезание зубьев (т. е. зубья получаются в процессе механиче­ской обработки заготовки).

Способ изготовления зубчатых колес выбирают в зависимости от их назначения и по технологическим соображениям.

Для отдельных конструкций машин в массовом производстве применяют способ накатки зубьев. Возможны также штамповка, про­тягивание и т. д. В этом случае форма инструмента повторяет очерта­ния впадины (или зубьев). В большинстве же случаев зубчатые колеса изготовляют нарезанием.

Зубья нарезают, как правило, методами копирования и обкатки.

Метод копирования заключается в том, что впадины зубчатого венца формируют инструментом, профиль режущей кромки которого соответствует профилю впадины зуба колеса. После нарезания одной впадины заготовку поворачивают на величину углового шага и опера­цию повторяют. Фрезерование зубьев осуществляют пальцевыми и дисковыми фрезами (рис. 2.10). Пальцевые фрезы используют для на­резания прямозубых, косозубых цилиндрических и шевронных колес крупного модуля (m = 10 – 50 мм). Дисковые – для чернового и чисто­вого нарезания прямозубых цилиндрических колес, чернового нареза­ния зубьев косозубых колес и прямозубых конических колес.

а

б

Рис. 2.10. Нарезание зубьев методом копирования: а – дисковой фрезой;

б – пальцевой фрезой

Обычно фрезой одного модуля нарезают впадины в определен­ном диапазоне чисел зубьев, в результате чего зубья не всегда будут иметь точный профиль, т.к. с изменением числа зубьев меняется про­филь впадины. Поэтому метод копирования не обеспечивает высокую точность изготовления зубчатых колес из-за ограниченности рядов модульных фрез, искажения фрезы при закалке, неточности ее формы и неточности ее установки на станке и применяется в основном в еди­ничном и мелкосерийном производстве.

Метод обкатки – точный, высокопроизводительный и наиболее распространенный метод. Заключается в том, что заготовке и режу­щему инструменту сообщают то относительное движение, которое имели бы два сопряженных зубчатых колеса, находящиеся в действи­тельном зацеплении.

В зависимости от формы режущего инструмента и конструкции станков различают три способа нарезания по методу огибания (об­катки (рис. 3.11):

– долбяком (режущей шестерней) на зубодолбежных станках (рис. 2.11, а), (нарезание колес с внутренним расположением зубьев – рис. 2.11, б);

– режущей зуборезной гребенкой (инструментальной рейкой) на строгальных станках (нарезание прямозубых и косозубых колес с большим модулем) (рис. 2.11, в);

– червячной фрезой на зубофрезерных станках (изготовление прямозубых, косозубых, шевронных цилиндрических колес с внешним расположением зубьев) (рис. 2.11, г).

Достоинством метода обкатки (огибания) является то, что он по­зволяет одним и тем же инструментом изготовлять колеса с зубьями различной формы.

Обкатка по сравнению со способом копирования обеспечивает большую точность и производительность.

Для достижения высокой точности и малой шероховатости по­верхности зубьев после нарезания производится их отделка.

Способы отделки зубьев:

– шлифование – производится методом копирования или обкатки

шлифовальным кругом;

– шевингование – выполняется специальным инструментом ше­вер-шестерней или шевер-рейкой (обкатывая обрабатываемое колесо, шевер отделывает зубья до требуемых точности и шероховатости по­верхности);

– притирка – производится с помощью специального чугунного колеса (притира), находящегося в зацеплении с обрабатываемым коле­сом.

а	б
в	г

Рис. 2.11. Нарезание зубьев методом обкатки:

а – долбяком колес с внешним расположением зубьев;

б – долбяком колес с внутренним расположением зубьев;

в – инструментальной рейкой; г – червячной фрезой

Дата добавления: 2015-08-09