18. Способы изготовления прямозубых эвольвентных цилиндрических зубчатых колес. Способ обката

Существует 3 способа изготовления зубчатых колес:

1. Способ копирования.

2. Способ накатки зубьев.

3. Способ обката.

Рис. 5.4. Схемы фрез для нарезания впадин зубьев: а) пальчиковой; б) дисковой

1. При копировании изготавливают дисковую (рис. 5.4), либо паль- чиковую фрезу, имеющую форму впадины между зубьями.

Недостаток: малая производительность и малая точность из-за того, что форма впадины определяется модулем и числом зубьев. Выходят из положения так: изготавливают 8 фрез для каждого модуля, и зубья нареза­ют независимо от числа z. При этом U_1-2 не является постоянным. Возни­кают вибрации и биения, что должно быть в допустимых пределах. Такой способ широко применяется в ремонтном производстве.

2. Способ накатки применяют при возможности размягчения заго­товки, например, если она из термопластичной смолы. Инструмент - зуб­чатая рейка с зубьями для формирования впадин колеса. У рейки боковые поверхности зубьев прямолинейные. Это упрощает процесс их затачива­ния, а заготовку выполняют по окружности выступов и свободно закреп­ляют на оправке. Инструмент вдавливают в заготовку по всей высоте зуба и сообщают ему движение поперек поверхности зуба. На заготовке полу­чают зубья с модулем инструментальной рейки.

3. Способ обкатки аналогичен предыдущему способу и применяется для твердых материалов. Рейка инструмента (рис. 5.5, 5.6) с заточенными прямолинейными боковыми кромками подается вплотную к заготовке, а затем ее дальнейшее продвижение осуществляют небольшими продоль­ными перемещениями, сопровождаемыми движением строгания заготовки в направлении образующих боковых поверхностей зубьев. При этом заго­товка получает движение от самостоятельного привода, обеспечивающего качение без скольжения делительной окружности заготовки по делитель­ной прямой (ДП) инструментальной рейки V = со • r. Кроме зубчатой рейки используются также долбяки для колес с внутренними зубьями, червячные фрезы, которые представляют совокупности радиально расположенных инструментальных зубчатых реек, движение строгания которых осуществ­ляется при вращении фрезы.

Преимущества метода: можно одним инструментом нарезать все ко­леса одного модуля, высокая точность и производительность.

Недостаток: требуется специальное оборудование.

По способу обкатки эвольвентные зубчатые колеса с твердыми зубь­ями, очерченными по эвольвенте, изготовляют режущим инструментом ре­ечного типа, в основу которого положен инструментальный производящий контур - ИПК (рис. 5.5). Размеры ИПК стандартизированы.Контур имеет зубья, очерченные правильной прямолинейной трапе­цией, расположенные симметрично по обе стороны прямой, которую на­зывают делительной (ДП). Шаг зубьев по любой прямой, параллельной де­лительной - одинаков и составляет

p = %• m,

где m (мм) - стандартный модуль инструмента. По делительной прямой (ДП) толщина зуба ИПК и ширина впадины одинаковы:

S = l = ^Р. 2

Две параллельные прямые, образующие основание трапеций отстоят от делительной прямой на высоту головки зуба к*_а • m (для стандартных колес

общего машиностроения коэффициент высоты головки зуба h* = 1,0).

Имеются еще две прямые, параллельные делительной прямой, уве­личивающие высоту головки и ножки зуба на величину зазора в эволь-

вентном зацеплении, равного с = с* • m (с* - коэффициент радиального за­зора с* = 0,25). Одна прямая увеличивает высоту зуба ИПК до высоты ножки зуба у нарезаемого колеса, вторая образует зазор колеса и инстру­мента для предотвращения затирания. Эти дополнительные приливы зубь­ев ИПК с зубьями нарезаемых колес эвольвентного зацепления не имеют. Их очерчивают дугами окружности радиусом р = 0,8m . Прямолинейные боковые профили зубьев ИПК участвуют в эвольвентном зацеплении и за­точка их затруднений не представляет.

В процессе изготовления зубьев ИПК на каждое свое движение про­дольной подачи (над заготовкой вдоль ДП) совершает движение строгания в направлении оси зуба. Угол зацепления ИПК с заготовкой (угол станоч­ного зацепления) определяется углом наклона боковых поверхностей ре­жущих кромок и по стандарту составляет a = a₀ = 20^o.