Основные методы обработки зубьев червячных пар.

Элементами пары червячной передачи явл-ся червяк и червячное колесо, оси которых перекрещиваются обычно под углом 90º.

Червяки бывают цилиндрические и глобоидные.

Сечение витков цилиндрического червяка осевой плоскостью представляет собой рейку с прямолинейными или криволинейными боковыми сторонами.

Осевое сечение глобоидного червяка имеет форму круговой прямобочной рейки.

Среди цилиндрических червяков наибольшее распространение для неответственных передач получил винтовой , или архимедов червяк, представляющий собой как бы обычный винт с трапецеидальной резьбой. Винтовая поверхность этого червяка образуется вращением вокруг оси и одновременным перемещением вдоль оси ( за каждый оборот) прямой, проходящей через ось червяка и наклонённый под некоторым углом к оси; при сечении плоскостью , проходящей через ось червяка, витки имеют трапецеидальный профиль.

Червячная пара с таким червяком обладает низким КПД и быстро изнашивается , поэтому её применяют в неответственных , тихоходных и слабонагруженных передачах.

Дугой разновидностью цилиндрического червяка явл-ся эвольвентный червяк. Он представляет собой как бы цилиндрическое з/колесо с эвольвентной винтовой поверхностью. В сечении червяка плоскостями, перпендикулярно оси основного цилиндра, получаются эвольвенты, от которых этот червяк и получил своё название. Червячные пары с эвольвентными червяками часто используют в ответственных передачах при больших нагрузках и скоростях, но изготовление таких передач требует применение специального оборудования и сложных методов обработки.

Третьей разновидностью цилиндрического червяка явл-ся червяк с прямолинейным профилем в нормальном сечении витка и с удлинённой эвольвентной боковой стороны витка в сечении, поперечном к оси. Такой червяк называют конволютным червяком. Он явл-ся разновидностью эвольвентного червяка. Эти червяки более просты в обработке, чем эвольвентные, и обеспечивают достаточную точность зацепления червячной передачи, имеет высокий КПД и износостойкость.

Глобоидные червяки обладают большой поверхностью соприкосновения витков червяка с зубьями червячного колеса, что обусловливает снижение давления, а следовательно, и износа пов-ти зубьев червячной пары. Винтовая нитка у этого червяка образуется при винтовом движении профиля не по цилиндрической пов-ти , а по пов-ти глобоида.

Несмотря на сложность изготовления , их широко применяют при передаче больших мощностей.

Нарезание червяков. Простейшим видом обработки червяков явл-ся нарезание их на токарном станке резцом с прямолинейным профилем. Для получения правильного профиля витков профиль резца должен иметь контур впадины между зубьями червяка в определённом его сечении и совмещаться при нарезании с плоскостью этого сечения.

Чтобы получить архимедов червяк , профиль резца с прямолинейными кромками должен быть совмещён с плоскостью , проходящей через ось червяка. Однако, с увеличением угла подъёма витка нарезания червяка одним резцом становится затруднительным вследствие изменения размера угла, что приводит к выходу из строя режущего инструмента из-за выкрашивания режущей кромки. Поэтому архимедовы червяки при большом угле подъёма витков заменяют эвольвентными или конволютными.

Эвольвентный червяк нарезают двумя резцами , профили режущих кромок которых совмещаются с двумя плоскостями , расположенным касательно к пов-ти основного цилиндра с двух сторон. При нарезании эвольвентных червяков применяют профильные резцы, соответствующие контуру нормального сечения впадины червяка с установкой плоскости профиля нормально к её оси.

Конволютный червяк нарезается резцом , установленным своим профилем в плоскости, параллельной оси червяка, выше или ниже её на определённую высоту или наклонно к ней, с совмещением оси симметрии профиля резца с осью червяка. Конволютные червяки с прямолинейным рабочим профилем обрабатывают двумя резцами.

Глобоидный червяк нарезают резцом с прямолинейной режущей кромкой, при этом ось резца вращается синхронно с нарезаемым червяком для воспроизводства относительного движения профилей зубьев червяка и червячного колеса в зацеплении. Этот вид червяка обрабатывают на зубофрезерном станке.

Червяки нарезают также профильным резцом и фрезами на фрезерных и резьбофрезерных станках. Нарезание червяков дисковой фрезой – более производительный способ обработки, но при этом искажается профиль червяка в рез-те подрезки, возникающей из-за различия углов подъёма витков у основания и вершины, особенно у многозаходных червяков. Поэтому этот способ обычно применяют для предварительной обработки профиля червяка.

Различные виды червяков можно нарезать червячной фрезой на обычных зубофрезерных станках. Так, при обработке червячной фрезой с прямолинейными режущими кромками зуба изготовляют эвольвентные червяки.

Для нарезания архимедовых и конволютных червяков применяют специальные червячные фрезы с криволинейным профилем режущих кромок. Этот способ обработки при высокой производительности требует наличия сложного инструмента, так как он приводит к искажению профиля поверхностей витков червяка, то его применяют для предварительной обработки.

Производительным методом обработки, обеспечивающим высокую точность явл-ся нарезание червяка на специальных станках ( типа «корнелис») долбяком.

Червячные колёса нарезают на зубофрезерных станках червячными фрезами тремя методами: радиальной подачи; тангенциальной подачи и комбинированным методом.