Учебное пособие по курсу "Теория механизмов и машин", страница 86

1) Зубодолбление долбяком (рис. 14.11).

Рис. 14.11

Часто нарезание зубчатых колес производят при помощи зубчатых долбяков. При нарезании колес с внутренними зубьями это единственно возможная технология резания. Долбяку сообщают поступательное движение резания параллельно оси заготовки. Одновременно инструменту и заготовке сообщают вращательные движения при условии равенства линейных скоростей инструмента и заготовки по делительным окружностям по пропорции:

                                                                              (14.26)

Профиль нарезаемого зуба получается как огибающая всех положений режущей кромки долбяка, т.е. долбяк с эвольвентными профилями зубьев нарезает эвольвентное зубчатое колесо.

2) Зубодолбление гребенкой (рис. 14.12).

Вместо зубчатого долбяка иногда применяют зубчатую рейку — долбяк, называемую инструментальной рейкой (гребенкой). Так же, как и долбяк, рейка совершает возвратно-поступательное движение параллельно оси заготовки. Заготовка имеет двойное движение в горизонтальной плоскости. Вращаясь вокруг своей оси, она одновременно перемещается вдоль рейки.

Рис. 14.12

При бесконечно большом числе зубьев эвольвента превращается в прямую линию, поэтому при эвольвентном зацеплении профиль зубьев рейки получается прямолинейным с углом наклона, равным углу профиля a. Рейка обычно имеет 5…10 зубьев и ее периодически возвращают в начальное положение.

3) Зубофрезерование червячной фрезой (рис. 14.13).

Рис. 14.13

Широко используется зубофрезерование червячной фрезой, профиль которой может быть получен из рейки (в осевом сечении). Червячную фрезу для нарезания прямозубых колес устанавливают по отношению к оси заготовки под углом g, равным углу подъема винтовой линии фрезы. При вращении червячной фрезы контур рейки перемещается и процесс нарезания зубьев происходит так же, как и при нарезании рейкой. Помимо вращательного движения фреза имеет перемещение вдоль оси заготовки для нарезания зубьев по всей ширине заготовки.

Метод обкатки является более технологичным, чем метод копирования, так как без перестановки инструмента и поворота заготовки нарезают 5…10 зубьев (при нарезании гребенкой) или все зубья колеса. Процесс нарезания червячной фрезой является наиболее производительным, так как отсутствует холостой ход, присущий методу долбления, и нарезание колеса выполняется за одну операцию.

4) Зубонакатывание (рис. 14.14).

При изготовлении мелкомодульных зубчатых колес используют метод накатывания, предложенный С.В. Воробьевым. Он является разновидностью метода обкатки, более того, его основополагающим принципом. Если заготовку нагреть, привести в согласованное вращение с инструментом по соотношению (14.26) и сближать оси колеса-инструмента и заготовки, то инструмент выдавит на заготовке профили, сопряженные профилям зубьев инструмента. Высокая производительность процесса сочетается с высокой прочностью зубьев благодаря лучшему расположению волокон, повторяющему профиль зубьев.

Рис. 14.14

Достоинства метода обкатки:

а) высокая производительность, связанная с отсутствием операции периодического поворота заготовки;

б) высокая точность;

в) универсальность инструмента и относительная простота его заточки;

г) возможность смещения инструмента, обеспечивающего оптимальные профили зубьев (рассматриваются ниже, в п.  14.10).

Недостатки:

а) необходимость использования специализированных станков;

б) невозможность нарезания впадины с одного захода.

Существенные достоинства позволяют использовать метод обкатки в серийном и массовом производствах.


Лекция № 20

14.10. Смещение инструмента и виды колес

Для нарезания эвольвентных зубьев наиболее часто используется реечный инструмент, так как профиль зуба эвольвентной рейки представляет собой прямую линию. Долбяк обычно применяют для внутренних зубьев.

Профиль зуба режущего инструмента отличается от профиля зуба колеса тем, что высота его головки увеличена на высоту радиального зазора, так как головка зуба инструмента вырезает ножку зуба в заготовке. Величина радиального зазора всегда постоянна и равна с = с* m = 0,25m.