Фрезерование зубчатых колес

Цилиндрические зубчатые колеса имеют определенные параметры (рис. 115).

Диаметр вершин зубьев da соответствует диаметру наружной окружности, описанной по вершинам зубьев.

Диаметр делительной окружности d определяют по формуле:

d = mz, мм,

где m — модуль зубчатого колеса; z — число зубьев. Диаметр впадин d_ƒ — диаметр окружности, проходящей через основание впадин зубьев. Расстояние между окружностями вершин зубьев и впадин называют высотой зуба h. Высота головки зуба h_a равна расстоянию между делительной окружностью зубчатого колеса и окружностью вершин, а расстояние между окружностями делительной и впадин определяет высоту ножки зуба h_ƒ. Если принять высоту головки зуба h_a=m, то диаметр наружной окружности равен:

d_a = d + 2h_a = d + 2m = mz + 2m = m(z + 2).

Окружной шаг P_t — расстояние между одноименными точками профиля соседних зубьев по дуге делительной окружности.

Все эти параметры, кроме d_a, должны быть обеспечены фрезеровщиком в процессе фрезерования зубчатого колеса. Количественное значение допусков на неточность изготовления зубчатых колес зависит от степени точности (ГОСТ 1643—81).

Следует отметить, что системой допусков (независимо от степени точности изготовления зубчатых колес передачи) предусмотрено шесть видов сопряжений зубчатых колес, определяющих различную величину гарантированного бокового зазора. При изготовлении колес это положение в основном обеспечивается получением зуба требуемой толщины.

Фрезерование зубчатых колес на универсальных фрезерных станках осуществляют методом копирования. Он менее точен и менее производителен по сравнению с методом обкатки, используемым на специальных станках. Поэтому этот метод применяют при отсутствии специального оборудования, а также для предварительной фрезерной обработки зубчатых колес большого диаметра и модуля. Метод копирования распространен в условиях единичного производства и при ремонтных работах. При обработке зубьев в качестве режущего инструмента применяют пальцевые модульные фрезы (на вертикально-фрезерных станках) и дисковые модульные фрезы (на горизонтально-фрезерных станках). Профиль зубьев этих фрез соответствует профилю впадины между зубьями нарезаемого зубчатого колеса.

При одном и том же модуле у эвольвентных колес профиль зуба зависит от числа зубьев колеса. Следовательно, для нарезания колеса с заданным числом зубьев необходима отдельная модульная фреза, обеспечивающая получение профиля, свойственного колесу с данным числом зубьев. Однако для каждого числа зубьев невозможно изготовить отдельную фрезу и поэтому используют ограниченное их число — наборы модульных фрез, которые состоят из 8, 15 и иногда из 26 фрез каждого модуля. Каждая фреза из набора данного модуля предназначена для обработки колес с количеством нарезаемых зубьев в определенном диапазоне. Стандартные наборы из 8 и 15 дисковых модульных фрез приведены в табл. 17.

Фрезерование зубьев у цилиндрического зубчатого колеса выполняется обычно на основании операционного эскиза (рис. 116), дополняемого таблицей (табл. 18).

Для фрезерования зубьев на горизонтально-фрезерном станке согласно операционной карте необходимы следующие принадлежности и инструменты; делительная головка, задняя бабка, поводковый патрон, хомутик, центр к задней бабке делительной головки, оправка требуемого диаметра для закрепления заготовки, фрезерная оправка с набором установочных колец, дисковая модульная фреза требуемого модуля из набора фрез, штангензубомер для контроля толщины зуба, контрольный валик, индикатор, шаблон. При нарезании зубчатого колеса с горизонтальным расположением шпинделя делительной головки оправку устанавливают в центрах делительной головки 1 и задней бабки 6 (рис. 117, а). На конец шпинделя делительной головки надевают поводковый патрон 2, который через хомутик, закрепленный на оправке 5, передает вращательное движение со шпинделя головки на оправку с насаженной на ней заготовкой 3. Фрезу 4 устанавливают в диаметральной плоскости относительно заготовки известным уже способом.

Нарезание зубьев целесообразно выполнять в следующей последовательности:

• Изучить эскиз зубчатого колеса и маршрутную карту; получить необходимый режущий, вспомогательный и мерительный инструмент.
• Установить на фрезерном станке запланированную технологическую оснастку.
• Проверить биение наружной поверхности заготовки.
• В соответствии с числом зубьев нарезаемого колеса подготовить делительную головку для деления на заданное число.
• Установить режущий инструмент и проверить биение зубьев модульной фрезы.
• Установить и закрепить заготовку.
• Установить необходимую частоту вращения шпинделя и подачу.
• Установить упоры автоматического выключения продольной подачи.
• Нажать кнопку «Пуск станка».
• Подвести заготовку к фрезе до касания фрезы наружной поверхности заготовки и зафиксировать на лимбе это положение.
• Установить глубину фрезерования, равную высоте зуба h — 2,2 m, мм.
• Включить систему охлаждения, механическую продольную подачу; после обработки шаблоном проверить профиль впадин. Если необходимо, ввести поправку на глубину фрезерования.
• Отвести стол в исходное положение, отстопорить шпиндель делительной головки и повернуть заготовку на установленное число делений; закрепить шпиндель головки и профрезеровать вторую впадину.
• Проверить штангензубометром толщину зуба по постоянной хорде.
• Произвести фрезерование остальных зубьев зубчатого колеса.
• Проверить заданную длину общей нормали (если это требуется).
• Выключить станок, снять заготовку и предъявить ее контролеру.

При нарезании зубчатого колеса с вертикальным расположением шпинделя делительной головки (рис. 117, б) заготовку 3 устанавливают в патроне 2, закрепленном на шпинделе делительной головки 1. Нарезание зубьев осуществляют при вертикальной подаче стола фрезерного станка.

Наша компания принимает заказы на фрезерную обработку, чтобы сделать заказ или получить информацию по интересующим вопросам, свяжитесь с менеджерами нашей компании по телефону +7 951 895 82 77, по электронной почте info@inmet16.ru или отправьте сообщение через форму обратной связи.

Рис 115. Параметры цилиндрического прямозубого зубчатого колеса.

Рис. 116. Операционный эскиз для нарезания цилиндрического зубчатого колеса

Рис. 117. Схемы наладки станка для фрезерования зубчатого колеса дисковой модульной фрезой при горизонтальном (а) и вертикальном (б) расположении шпинделя делительной головки.