Обработка зубьев конических колес

Для обработки прямых зубьев конических зубчатых колес в крупносерийном производстве применяют высокопроизводительный способ кругового координатного протягивания, который реализуется на специальных зубопротяжных станках. Режущим инструментом служит круговая протяжка, состоящая из секций фасонных резцов. Резцы с изменяющимся профилем расположены в последовательном порядке для предварительной и окончательной обработки заготовки. Протяжка вращается с постоянной скоростью и в то же время совершает поступательное движение подачи, значение которой различно на отдельных участках проходимого пути, т. е. зависит от координаты оси протяжки. Поворот заготовки на угловой шаг (деление) производится в то время, когда над ней находится сектор, не заполненный резцами. При этом вращение протяжки и ее подача в исходное положение не прекращаются. Цикл обработки одной впадины составляет от 2 до 6 с. Данный способ обеспечивает 7-ю степень точности обработанных колес и параметр шероховатости Ra ≤ 6,3 мкм на боковых сторонах профиля зубьев. Примерно по такой же схеме осуществляется круговое протягивание впадин цилиндрических прямозубых колес. Только в последнем случае осевую подачу совершает заготовка. Шлифование копированием более производительно, чем обкаткой, но зато менее точно. Оно применяется в массовом и крупносерийном производстве. Относительно невысокая точность объясняется главным образом размерным износом шлифовального круга. Профиль шлифовального круга, соответствующий профилю впадины, формируется правкой алмазно-металлическими карандашами по копиру или алмазным роликом. Точность, достигаемая этим способом, соответствует 6-й степени, а шероховатость обработанной поверхности по параметру Ra — 1,25 мкм.

Зубострогание является наиболее простым способом формообразования прямозубых конических зубчатых венцов. Благодаря универсальности и несложной конструкции режущего инструмента этот способ получил широкое распространение в единичном и серийном производстве. В основу способа положено станочное зацепление обрабатываемого колеса с воображаемым производящим колесом, роль зубьев которого выполняют зубострогальные резцы. При обработке зубострогальные резцы, установленные в резцедержателях ползунов, получают возвратно-поступательное движение, необходимое для резания со определенной скоростью. Для движения обкатки согласовывают частоты вращения заготовки и люльки станка. Конические колеса с модулем до 4 мм нарезают зубостроганием из целой заготовки за одну операцию, а с модулем свыше 4 мм — за две (предварительную и чистовую). Предварительное нарезание зубьев можно производить как обкаткой, так и врезанием. Последнее является более экономичным и простым, так как из-за отсутствия огибания длина рабочего хода существенно снижается. Припуск (на обе стороны зуба) под чистовое зубострогание зависит от модуля. Для групп значений модуля т принимаются следующие значения припуска П (чистовое строгание):

т, мм......... 2...3 3,5...5 5,5...7 8...10 11...12

П, мм......... 0,5 0,7 0,8 1,0 1,2

После формообразования каждого зуба станок автоматически производит деление, для чего заготовка выходит из зацепления с инструментом, а люлька с резцами возвращается в исходное положение. Затем осуществляется поворот заготовки (деление) для обработки следующего зуба.

На зубострогальных станках нормальной точности обрабатывают колеса до 7-й и 8-й степеней точности, а на станках повышенной точности — до 6-й, 7-й.

Нарезание конических колес с круговыми зубьями осуществляется обкаткой и врезанием (предварительная обработка). При реализации обкатки зубья резцовой головки играют роль зуба воображаемого производящего колеса, которое вращается с определенной частотой и «находится» в зацеплении с обрабатываемой заготовкой. В конце цикла формообразования впадины заготовка отводится от инструмента, люлька с резцовой головкой возвращается в исходное положение, а заготовка поворачивается на один зуб (деление).

При осуществлении врезания обрабатываемая заготовка неподвижна, а резцовой головке сообщается рабочая подача вдоль собственной оси. По достижении требуемой глубины впадины заготовка отводится от резцовой головки и поворачивается на шаг для обработки следующего зуба.

Конические колеса с модулем до 2,5 мм обрабатываются окончательно из сплошной заготовки, а с большим модулем — за два перехода. После чистовой обработки получаются колеса 6...8-й степеней точности.

Круговые зубья конических колес шлифуют чашечным кругом, форма боковых рабочих поверхностей которого тождественна форме боковых сторон зубьев воображаемого исходного колеса. Схема обработки при шлифовании аналогична схеме нарезания зубьев резцовой головкой.