Фрезерование зубьев цилиндрических колёс и реек дисковыми и пальцевыми модульными фрезами.

Фрезерование зубьев колёс представляет собой разновидность фасонного фрезерования. В процессе работы фреза переносит ( копирует) свой профиль во впадину зубьев, создавая т.о, две половины профилей двух соседних зубьев. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на р-р шага с помощью делительного мех-ма, фреза снова врезается и проходит по новой впадине между зубьями. Такой способ применяют в единичном и мелкосерийном производстве, а также при ремонтных работах. Процесс ведут на горизонтально –фрезерных станках с делительными головками.

Недостатками этого способа явл-ся:

1) Низкая точность обработки зуба, т.к дисковые модульные фрезы изготовляют с приближёнными профилями зубьев, причём каждый типоразмер фрезы рассчитан на несколько смежных чисел зубьев нарезаемых колёс в определённом интервале.

Обычно для каждого модуля изготовляют наборы дисковых фрез, охватывающие ве числа зубьев и диаметры нарезаемых колёс. По стандарту имеется три набора из 8,15,26 дисковых фрез, которыми с небольшой погрешностью, укладывающейся в пределы допуска, можно нарезать з/ колёса с разным числом зубьев.

Для более точных работ применяют набор из 15 дисковых фрез, а для самых точных – из 26 дисковых фрез. Т.о, при этом способе нарезания получается лишь приближённый профиль зубьев на нарезаемом колесе.

2)Низкая производительность и высокая себестоимость обработки ( большое машинное и вспомогательное время). Низкая производительность определяется прерывностью процесса обработки, вызывающей потери времени на врезание фрезы при изготовлении каждого очередного зуба, на индексирование ( поворот) заготовки, на подвод заготовки к фрезе, а также относительно малым числом зубьев фрезы, работающих одновременно.

Для нарезания з/колёс крупных модулей ( больше 20 мм) способом копирования, особенно шевронных колёс, применяют модульные пальцевые фрезы, т.к дисковые фрезы подрезают зуб встречного наклона. На з/рейках зубья нарезают с помощью дисковых модульных фрез, на длинных рейках - на станках специального назначения, имеющих механизм деления для продольного движения рейки. Фрезеруют одной или двумя ( и даже тремя) установленными рядом фрезами. При нескольких одновременно работающих фрезах одна ( или соответственно две) из набора дисковых фрез служит для предварительной прорезки, а другая – для окончательного профилирования зубьев.

В машиностроении применяют зубодолбёжные станки, производительность которых значительно выше, чем при нарезании зубьев на фрезерных станках. Высокая производительность достигается тем, что в работе одновременно участвует столько резцов ( долбяков) , сколько нужно нарезать зубьев на заготовке, причём резцы имеют форму впадин з/колеса.

Многорезцовую обработку ведут по схеме:

Резцы расположены радиально по отношению к заготовке. Процесс резания совершается при возвратно- поступательном вертикальном движении заготовки. Радиальная одновременная подача резцов происходит в нижнем положении заготовки, когда заготовка выходит из зацепления с резцами.

Фрезерование зубьев цилиндрических колёс червячными фрезами наиболее широко применяется в промышленности.

Червячная фреза представляет собой червяк , имеющий профиль осевого сечения винтовых ниток в виде зубчатой рейки, и продольные канавки, образующие режущие зубья рейки.

З/рейка обеспечивает зацепление с эвольвентными колёсами любого числа зубьев и червячная фреза может нарезать колёса с любым числом зубьев ( того же модуля и угла зацепления) одинаково точно. В этом заключается одно из больших преимуществ нарезания зубьев колёс червячной фрезой.

В процессе нарезания червячная фреза и нарезаемое колесо находятся в состоянии относительного движения зацепления, соответствующего червячной передаче с передаточным числом

i=nф/nз=zз/zф,

где nф,nз- часть оборотов фрезы и з/колеса;

zз,zф – число заходов червячной фрезы и число зубьев нарезаемого колеса.

При резании червячная фреза вращается и движется поступательно в соответствии с вращением нарезаемого з/колеса. Ось червячной фрезы устанавливается под углом к плоскости торца нарезаемого колеса, равным углу подъёма нити фрезы на её делительном цилиндре. Червячная фреза кроме вращения имеет ещё и поступательное движение подачи вдоль образующей боковой цилиндрической пов-ти нарезаемого колеса. Процесс резания при этом происходит непрерывно и в нём участвует одновременно несколько режущих зубьев, благодаря чему этот способ нарезания зубьев явл-ся одним из наиболее производительных.

Червячную фрезу устанавливают или на полную высоту зуба ( т.е глубину резания) при нарезании зубьев за один рабочий ход, или при нарезании зубьев с модулем более 8 мм за два рабочих хода – на 0,6 высоты зуба при первом и на 0,4 при втором рабочем ходе.

Для чистового рабочего хода оставляется припуск от 0,5 до 1 мм на толщину зуба по начальной окружности ( для размеров модуля 8…15 мм).

Зубофрезерование можно производить при продольной (↑), осевой (→) и диагональной (/ ) подачах.

Червячными фрезами нарезают как прямые, так и косые зубья цилиндрических колёс.

Наиболее распространённым зубообрабатывающим станком явл-ся зубофрезерный станок для нарезания з/колёс с прямым и косыми зубьями, а также червячных колёс и червяков методом обкатки.

Станок выполняет три движения: вращение червячной фрезы, вертикальную подачу фрезы, вращение заготовки.