7. НАРЕЗАНИЕ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС МЕТОДОМ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЛЕНИЯ

Нарезание зубьев производят методом непрерывного деления (метод фирмы Oerlikon), при этом режущий инструмент и заготовка непрерывно вращаются, одновременно обрабатываются все впадины зубьев колеса. Высота зубьев конических передач постоянна по всей ширине зубчатого венца. Продольная кривизна зубьев выполнена по удлиненной эпициклоиде, которая образуется как траектория точки катящейся окружности с радиусом при перекатывании последней без скольжения по основной неподвижной окружности радиуса Еу (рис. 127, а).

Сопряженные поверхности равновысоких зубьев имеют октоидный профиль; они образуются путем обкатывания в беззазорном зацеплении с зубьями воображаемого производящего колеса, роль которых при зубонарезании выполняют резцы режущего инструмента.

Режущий инструмент представляет собой резцовую головку номинального радиуса Ги с несколькими группами резцов. Каждая группа состоит из резцов трех типов: внутреннего / и наружного 3 для обработки соответственно выпуклой и вогнутой сторон зуба, а также среднего 2 для прорезания дна впадины зуба. Порядок расположения резцов в группах при обработке шестерни и колеса различен. Резцовая головка для нарезания зубьев колеса имеет следующее расположение резцов в группах наружный, средний, внутренний, а резцовая головка для шестерни - средний, наружный, внутренний.

Число групп резцов зависит от диаметра разцовой головки и может выбираться в пределах от 3 до 13. Если требуется высокая точность нарезания зубьев, то число групп в резцовой головке не должно быть кратным числу зубьев нарезаемого колеса.

о) f]

Рис. 127. Нарезание зубьев методом непрерывного деления (метод фирмы Oerlikon):

схема нарезания; б резцовые головки о затылованными и острозаточенными резцами; (с - слой металла, снимаемый при заточке)

Простота и высокая точность расчета геометрических параметров равновысоких зубьев конических колес с циклоидальной линией зубьев позволяют нарезать как шестерню, так и колесо высокопроизводительным двусторонним способом из целой заготовки, без предварительной обработки зубьев. При этом боковые поверхности зубьев получаются точно сопряженными, а погрешности зацепления, свойственные коническим колесам с переменной высотой зубьев, отсутствуют.

Первые зуборезные станки фирмы ОегИкоп мод. SKM1 и SKM2 работают резцовыми головками с затылованными резцами. Продольная бочкообразность зубьев при обработке достигается конструкцией резцовой головки или наладочными установками станка.

Разработанный фирмой ОегИкоп метод Spiroflex характеризуется тем, что продольная бочкообразность выпуклых и вогнутых профилей зубьев образуется благодаря наклону инструментального шпинделя. В практике продольная бочкообразность производится только на зубьях шестерни, а сопряженное колесо изготовляют обычным способом без наклона головки. Для работы методом Spiroflex создан станок SKMS и модернизирован SKM1, инструментальный шпиндель которых может наклоняться.

Фирма ОегИкоп создала новые конструкции резцовых головок. Эти резцовые головки имеют массивный корпус, в пазах которого расположены острозаточенные резцы в виде стандартных брусков прямоугольной формы. В отличие от обычных, широкоприме-няемых в производстве зубчатых колес затылованных резцов, которые загачиваются в корпусе резцовой головки по передней поверхности, у острозаточенных резцов, кроме передней поверхности, шлифуются вершина и профиль резца, т. е. рабочая поверхность резцов полностью возобновляются (рис. 127, б). При правильной эксплуатации и своевременной заточке, которая производится вне корпуса резцовой головки на специальном заточном станке SKB, число возможных переточек острозаточенных резцов достигает 100. Другим преимуществом острозаточенных резцов из брусков является то, что их можно изготовлять на заводе-изготовителе зубчатых колес.

Для нарезания полуобкатных передач конических и гипоидных колес с циклоидальной линией зубьев разработан метод Spirac . Зубья шестерни полуобкатной передачи нарезают комбинированным методом из целой заготовки на зуборезном станке S17, инструментальный шпиндель которого может наклоняться на угол до 30°. Зубья колеса, имеющего реечный профиль, нарезают методом врезания, на любом из вышеперечисленных станков. При обработке методом Spirac используют резцовые головки с острозаточенными резцами.

Методы нарезания зубьев, разработанные фирмой ОегИкоп, широко применяются во всех типах производства: единичном, серийном и массовом.

Фирма Klingelnberg выпускает станки и режущий инструмент для нарезания зубьев гипоидных и конических колес с эвольвентной и циклоидальной линиями зубьев.

Нарезание колес с эвольвентной линией зубьев производят методом непрерывного деления, инструментом является коническая червячная фреза. Высота зубьев постоянная, а их продольная кривизна имеет форму удлиненной эвольвенты. Процесс нарезания зубьев основан на зацеплении обрабатываемого колеса 4 с воображаемым плосковершинным производящим колесом 5, роль которого выполняют зубья червячной фрезы 2 (рис. 128, а). В результате непрерывного вращения конической червячной фрезы 2 и обрабатываемого колеса 4, а также обката фрезы по поверхности производящего колеса из начального 3 в конечное / положение формируется эвольвентная продольная кривизна зубьев. Октоидный профиль зубьев образуется в результате огибания зубьев прямолинейными режущими кромками фрезы. Зубья колеса и шестерни обычно нарезают за один установ из целой заготовки. Продольная бочкообразность зубьев может быть достигнута наличием вогнутости на наружной поверхности фрезы или изменением наладочных установок станка.

Для нарезания эвольвентных конических колес с окружным модулем 1,5-12 мм и средним углом наклона > 32° фирма Klingelnberg выпускает следующие модели станков: AFK, 153, AFK 203, AFK 151, AFK 201. На двух последних моделях станков можно нарезать гипоидные передачи. Этот метод применяется главным образом в единичном и мелкосерийном производстве.

Нарезание гипоидных и конических колес с циклоидальной линией зубьев производят методом непрерывного деления разъемными резцовыми головками, состоящими из двух частей: наружной 5 и внутренней 6 (рис. 128, б). Обычно резцовая головка имеет несколько групп резцов. Каждая группа состоит из четырех резцов, установленных в следующем порядке: внутренний /, средний 2 и 3 ц наружный 4. Средние резцы установлены выше наружных и внутренних на 0,05 /п . Обе части резцовой головки, входящие друг в друга, вращаются вокруг двух осей, параллельно смещенных между собой (рис. 128, в). Эксцентриситет Е, определяющий разницу между образующими радиусами наружного Гн и внутреннего Гв резцов, регулируется за счет перемещения подвижной наружной части корпуса. Величина эксцентриситета характеризует продольную бочкообразность зубьев.

Разъемные резцовые головки обладают универсальностью, чаще всего они применяются для окончательного нарезания зубьев шестерни и колеса из целой заготовки при изготовлении небольших партий. В условиях крупносерийного и массового производства нарезание зубьев шестерни и колеса осуществляют за две опера ,ии: черновую и чистовую. Черновое нарезание производят

8 Калашников С. И. 233