Способи виготовлення зубчастих коліс
Застосовуються два основні методи нарізування зубчастих коліс:
1) метод копіювання
2) метод огибания
Зустрічаються й інші способи виготовлення зубчастих коліс: виливок, штампування, накатка, при яких зуби утворюються без додаткової обробки.
Він ґрунтується на тому, що ріжучий інструмент являє собою копію западини між зубами.
Ріжучим інструментом може бути або дискова фреза, або пальцевая фреза, які називаються модульними фрезами.
Пальцевая фреза зазвичай застосовується при нарізанні косозубих і шевронних коліс, а також при виготовленні коліс з великим модулем (m> 10).
На малюнку покажемо нарізування зубчастого колеса дисковою фрезою.
Фрезе повідомляється обертальний рух, а заготівлі - поступальний, назустріч фрези.
За кожен хід заготівлі фрезерується тільки вихідне положення і повертається на кутовий крок зубчастого колеса.
Після цього заготовка знову отримує поступальний рух уздовж осі і відбувається фрезерування наступної западини.
У верстатах, які працюють за даним способом, процеси подачі і повороту заготовки автоматизовані.
Це може проводиться на звичайному фрезерному верстаті, забезпеченим делительной головкою.
Недоліки способу копіювання:
1. Він мало продуктивний
2. Для точного виготовлення зубів потрібно дуже багато модульних фрез, тому що обриси западини залежить від модуля, і від кількості зубів (розмірів колеса).
Теоретично для кожного зубчастого колеса з певним модулем і кількістю зубів потрібно своя фреза. Це дуже дорого. Тому на практиці для кожного модуля застосовують комплект фрез, причому, кожна фреза в комплекті призначена для певного діапазону чисел зубів.
За методом огинання зубчасті колеса нарізають на:
1) зубодовбальних верстатах за допомогою долбяка
2) зубофрезерних верстатах за допомогою черв'ячної фрези
3) зубострогательних верстатах за допомогою інструментальної рейки
Схема нарізування зубів на зубострогательном верстаті
При способі огибания заготовки, з якої виготовляють зубчасте колесо, і різального інструменту, що має зубчасту форму, повідомляють на верстаті також рух відносно один одного, які відтворюють процес зачеплення.
Зачеплення заготовки та різального інструменту відтворює процес зачеплення називається верстатний.
Крім цих рухів інструменту повідомляється ще технологічне рух різання.
У рейки зуби знизу заточені як різці. При рух рейки вниз (робочий хід) рейка знімає сторінку з бічної поверхні зуба нарізається колеса.
При цьому ріжучі кромки інструменту описують зубчасту поверхню. Зубчаста поверхню, описувана ріжучими крайками інструмента, що виконує технологічне рух різання, називається виробляє поверхнею.
Якщо виробляє поверхню розсікти площиною, перпендикулярній осі колеса, то в перерізі отримаємо вихідний виробляє контур (ІПК).
Станочное зачеплення є зачеплення ІПК з профілем зуба нарізається колеса.
При рейковому станочном зачеплення ІПК має обриси зубчастої рейки.
Геометрія зубів нарізається колеса визначається параметрами ІПК рейкового інструменту і його розташуванням по відношенню до колеса.
Форма і розміри ІПК стандартизовані. Евольвентні частини профілю зубів ІПК прямолінійні і нахилені до осі зуба під кутом a.
Ріжучий інструмент (черв'ячна фреза або гребінка) має дуже цінними властивостями: нею можна виготовляти порівняно дешево і достатньо точно.
Пряма, що ділить зуб по висоті на дві рівні частини, називається ділильної.
Т.ч. делительная пряма ділить висоту зуба h навпіл і висота головки зуба ІПК дорівнює висоті ніжки зуба ІПК. Для стандартного колеса:
До висоти h зуба ІПК додається величина "з", необхідна для освіти радіального зазору між сполученими колесами.
Для стандартного колеса
Ділянка зуба "з" не бере участі в утворенні евольвенти. Він має радіуси округлення.
Розмірами вздовж делительной прямий є крок, товщина зуба і ширина западини.
Крок p вихідного виробляє контуру, який вимірюється по будь-якої прямої, паралельної делительной, є величина постійна.
Товщина зуба ІПК по ділильної прямий дорівнює ширині западини, а разом вони складають крок:
Кут профілю стандартизований a = 20 0.
Основними параметрами ІПК рейкового інструменту є модуль m і кут профілю a.
Початковими колами зубчастих коліс називаються ті кола, які в процесі зачеплення двох профілів перекочуються один по одному без ковзання.
Коло, по якому при обробці колеса перекочується делительная пряма рейки, називається ділильної окружністю колеса.
За ділильної окружності крок зубів колеса дорівнює кроку рейки.
Та окружність зубчастого колеса, для якої модуль стандартний, називається ділильної.
Т.ч. у стандартного зубчастого колеса початкова окружність завжди збігається з ділильної.
В цьому випадку нарізані колеса називаються нормальними або нульовими.