Зубофрезерование

Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями нарезают методами копирования и обкатывания.

Метод копирования применяют для чернового и чистового нарезания зубьев дисковыми модульными и пальцевыми фрезами на универсально-фрезерных станках с единичным делением. Этот метод имеет невысокую производительность и точность. Он применяется для изготовления небольших партий колес или запасных частей, а также для обработки цилиндрических и шевронных колес крупного модуля.

Метод обкатывания является наиболее распространенным в производстве зубчатых колес. На зуборезных станках червячными фрезами при непрерывном делении нарезают цилиндрические прямозубые и косозубые колеса со стандартными, конуснымии бочкообразными зубьями, червячные колеса, шлицевые валы с эвольвентным и прямобочным профилем, двухвенцовые колеса и др.

Фрезерование с осевой подачей.Червячная фреза перемещается параллельно оси обрабатываемого колеса. Недостатком этого метода обработки является большая длина врезания червячной фрезы.

Длину и время на врезание можно сократить уменьшением диаметра червячной фрезы, одновременной обработкой двух и большего числа заготовок, применением радиальной подачи, фрез с заборным конусом, фрезерованием с бесступенчатой регулируемой подачей (при увеличении подачи при врезании и выходе фрезы из заготовки).

При фрезеровании с радиально-осевой подачей червячная фреза в начале резания и до получения полной высоты зуба перемещается радиально. Затем радиальная подача прекращается, и включается осевая. Этот метод осуществляют на специальных зубофрезерных станках стандартными фрезами. При радиальной подаче резко возрастает нагрузка на зубья червячной фрезы, а следовательно, износ зубьев, поэтому радиальную подачу s_p выбирают меньше осевой s₀ [s_p =(0,3 ... 0,5) s₀]. Метод с радиально-осевой подачей экономичен при фрезеровании зубчатых колес с большим углом наклона зубьев и при работе червячными фрезами большого диаметра. В обычных условиях обработки применяют фрезерование с осевой подачей.

Применение многозаходных червячных фрез при зубофрезеровании с осевой, радиально-осевой и другими подачами является одним из средств повышения производительности. Чтобы рационально использовать преимущества многозаходных фрез, необходимо соблюдение определенных условий.

Число заходов червячной фрезы не должно быть кратным числу зубьев обрабатываемого колеса. Ошибки в заходности фрезы вызывают погрешность в шаге зубьев колеса во время фрезерования, устранить которые при последующих операциях не всегда возможно. Известно, что при зубофрезеровании многозаходными фрезами заготовка вращается быстрее относительно фрезы в прямой зависимости от числа заходов. Это является главным преимуществом многозаходного зубофрезерования.

Современные жесткие станки с ЧПУ способствуют расширению области применения многозаходных фрез. Так под последующее шевингование или шлифование используют цельные 6-7-заходные фрезы с 15-17-стружечными канавками и длиной режущей части до 200 мм.

Фрезерование с диагональной подачей.Этот метод применяют в крупносерийном и массовом производстве для обработки колес с широкими зубчатыми венцами, пакета колес и колес с повышенной твердостью, когда необходимо иметь большой период стойкости фрез в процессе резания.

При диагональной подаче по сравнению с осевой улучшается сопрягаемость профилей зубьев (линии резов расположены не вдоль зуба, а под углом) прямозубых колес при обкатке; поэтому этот метод целесообразно применять и для колес, у которых в дальнейшем зубья не подвергаются чистовой обработке, например для зубчатых колес насосов. При диагональном зубофрезеровании экономично применять длинные и точные фрезы.