Обработка зубчатых колес до нарезания зубьев ничем не отличаются от обработки других деталей: втулок, дисков, шкивов, валов и т. д. Общей технологической операцией всех зубчатых колес является обработка зубчатого венца.
Нарезать зубья можно двумя основными методами: копированием и обкаткой (огибанием). При копировании режущему инструменту придают форму впадины зуба, а затем производят обработку, при которой профиль инструмента копируется на обработанной поверхности.
На рис. 93 приведены схемы нарезания зубчатых колес методом копирования модульными дисковыми (рис. 93, а) и пальцевыми (рис. 93, б) фрезами. Этот метод является неточным и малопроизводительным.
Более точными и производительными методами обработки зубчатых колес являются методы обкатки при нарезании зубьев червячными фрезами, круглыми долбяками, зубострогальными резцами и накатыванием зубчатыми валками.
Отделочные виды обработки зубчатых колес:
Заготовкой для стальных зубчатых колес диаметром до 50— 80 мм обычно служит калиброванный прутковый материал, а для более крупных — поковки, штамповки или отливки..
При массовом изготовлении зубчатых колес диаметром от 80 до 300 мм наиболее целесообразно изготовлять заготовки штамповкой в закрытых штампах.
Перед механической обработкой поковки, штамповки и отливки подвергают нормализации и отжигу с последующей очисткой от окалины путем обработки в дробеметных барабанах, виброшлифовальных установках или другими методами.
При изготовлении зубчатых колес особое внимание следует уделять точности обработки базовых поверхностей, определяющих положение заготовки при зубонарезании, а следовательно, и точность зубчатого колеса.
В индивидуальном производстве металлообработка отверстия и наружной поверхности зубчатого колеса производится на токарных станках при закреплении детали в патроне за две установки. Обработку шестерни с другой стороны и по верху выполняют на том же станке с установкой детали на оправке.
В крупносерийном и массовом производствах обработку заготовок под нарезание зубьев разделяют на две операции:
Обработка заготовки в основном ведется на сверлильных, протяжных и многорезцовых токарных станках, а также на одно-шпиндельных, многошпиндельных автоматах и полуавтоматах. Так, например, при обработке заготовок для небольших зубчатых колес диаметром до 60 мм из калиброванного прутка в первую операцию входят: сверление и растачивание отверстия, обтачивание наружной поверхности, подрезка торца и отрезка заготовки. Затем протягивают отверстие и шлицы или шпонку, после чего производят чистовое обтачивание и подрезку торцов. Для точных колес производят шлифование или тонкую обточку торцов.
Штучные заготовки средних размеров (диаметром от 100 до 300 лш), полученные методом штамповки или литья, с отверстием или без него целесообразно обрабатывать в массовом производстве по следующему технологическому маршруту:
Тарельчатые зубчатые колеса диаметром от 300 до 500 мм обрабатывают на специальных многорезцовых полуавтоматах.
Обработка зубчатых колес диаметром более 500 мм обычно производится на карусельных станках с креплением на планшайбе. Режимы резания выбирают по нормативным справочникам исходя из условий обработки и проверки, по приведенным выше формулам с учетом заданной точности и жесткости системы.