Нарезание цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями

Рассмотрим принципиальные схемы нарезания цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями червячными фрезами и проведём анализ движений, которые должны совершать инструмент и заготовка.

Схема (а): ось червячной фрезы устанавливают под углом γ = α. Червячную фрезу устанавливают на полную глубину фрезерования. Во время обкатки червячная фреза получает главное вращательное движение (n_ф) и движение вертикальной подачи в направлении l, параллельном оси заготовки, а заготовка – вращение, согласованное с вращением червячной фрезы (движение обкатки). Уравнения кинематического баланса в общем виде будут иметь вид:

где - число заходов червячной фрезы; z – число зубьев нарезаемого колеса. Нарезание цилиндрических зубчатых колёс с косыми зубьями может производиться тремя способами (рис. б, в, г), которые отличаются др. от друга направлением перемещения червячной фрезы. Во всех случаях ось червячной фрезы устанавливают под углом γ = β ± α, а червячную фрезу – на полную глубину фрезерования.

При нарезании цилиндрических зубчатых колёс с косыми зубьями по схеме (б) червячная фреза получает главное вращательное движение и движение вертикальной подачи в направлении l, параллельном оси заготовки. В данном случае направление перемещения червячной фрезы не совпадает с направлением винтовой линии зубьев нарезаемого колеса, поэтому заготовка кроме движения обкатки должна получить дополнительный поворот, обеспечивающий совмещение направления зубьев нарезаемого колеса с зубьями червячной резы. Этот дополнительный поворот заготовка получает как при вращении винтов в винтовой паре, т.е. если фреза переместится на величину l, то дополнительный поворот заготовки должен составить величину l/T, где Т – шаг винтовой нарезки нарезаемого колеса. УКБ имеет вид:

Таким образом, заготовка должна получить сумму двух движений (знак “+” при условии, когда винтовые нарезки нарезаемого колеса и червячной фрезы одноимённы).

При нарезании цилиндрических колёс с косыми зубьями по схеме (в) червячная фреза, получая главное вращательное движение, перемещается в направлении l, которое совпадает с направлением зубьев нарезаемого колеса. Такое перемещение червячной фрезы обеспечивает нарезание цилиндрических колёс с косыми зубьями при получении заготовкой только одного движения – вращение, как при работе червячной пары (движение обкатки). УКБ имеет вид:

Следовательно, при нарезании цилиндрических колёс с косыми зубьями по данной схеме требуется простая настройка станка.

При нарезании цилиндрических колёс с косыми зубьями по схеме (г) червячная фреза получает главное вращательное движение и перемещение в направлении l, не совпадающим с направлением оси заготовки и с винтовой нарезкой нарезаемого колеса. Однако это движение можно разложить на два: l₁– параллельное оси заготовки и l₂ – перпендикулярное ей. Нарезаемое колесо в данном случае будет получать сумму трёх движений. Первое – как при работе червячной пары (движение обкатки), второе, как при работе винтовой пары и третье – как при работе реечной пары: