6.5. Обработка зубьев зубчатых колес

В машиностроении и приборостроении используются следующие разновидности зубчатых колес: цилиндрические (по форме зуба цилиндрические колеса разделяют на прямозубые, косозубые и шевронные), конические, червячные.

Зубофрезерование является самой распространенной операцией формирования эвольвентного профиля зуба цилиндрических зубчатых колес. Зубья цилиндрических зубчатых колес нарезаются двумя методами: копирования и обкатки. Метод копирования заключается в использовании модульных фрез, профиль которых соответствует профилю впадины между зубьями колеса. Впадина выбирается модульной фрезой, а переход к другой впадине осуществляется с помощью делительной головки, которая на обычном фрезерном станке настраивается на число зубьев обрабатываемого зубчатого колеса. Комплект фрез обеспечивает обработку всего диапазона колес с необходимым количеством зубьев рассматриваемого модуля.

Наибольшее распространение в промышленности получил метод обкатки червячной фрезой, который обеспечивает высокие производительность и качество. Червячная фреза соответствующего модуля может обрабатывать колеса в широком диапазоне количества зубьев путем изменения режимов обработки. Выбор скорости резания и подачи зависит от многих факторов: модуля, материалов заготовки и фрезы конструкции, жесткости фрезы и станка вида обработки и т.д.

При долблении зубьев методом обкатки круглыми долбяками повышается производительность и точность обработки. Современные зубодолбежные станки имеют жесткую конструкцию, гидростатические подшипники и направляющие, работают с частотой ходов до 2500 в минуту, удобны в работе и для автоматизации. Колеса некоторых типов – блочные зубчатые колеса с близко расположенными венцами, зубчатые рейки, шевронные колеса, копиры сложной формы и т.п. могут быть нарезаны только долбяками.

Нарезание шевронных зубчатых колес осуществляется на горизонтальных станках с двумя спаренными косозубыми долбяками с правым и левым наклоном зуба. Долбяки работают попеременно.

Зубозакругление на торцах зубьев применяют для облегчения входа в зацепление и повышения срока службы переключаемых на ходу зубчатых колес и муфт. Инструментом является фасонная пальцевая фреза или инструментальная головка.

Основные разновидности применяемого оборудования:

51…- зубодолбежные для цилиндрических колес (5111, 5140 и др.);

52…- зуборезные для конических колес (5С286П);

53…- зубофрезерные для цилиндрических колес и шлицевых валов (5305П, 53А20 и др.);

54…- для нарезания червячных колес (5411, 5440);

55…- для обработки торцев зубьев (5505П, 5520);

56…- резьбофрезерные (5Б63, 5Б65);

57…- зубоотделочные (5701, 5Б703);

58…- зубо- и резьбошлифовальные (5843).

Зуборезный инструмент в основном изготавливают из быстрорежущих сталей (Р18, Р9, Р6М5, стали повышенной производительности Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5) и твердых сплавов (ВК6М, ВК8, Т5К10, Т15К6, Т30К4). Скорость резания при зубофрезеровании 50 – 80 м/мин, подача 3 – 6 мм/об. Применение попутного фрезерования повышает производительность обработки.