книги / Цилиндрические зубчатые колеса

При затачивании червячных фрез из быстрорежущей стали круга­ ми из эльбора или твердосплавных фрез алмазными кругами рекомен­ дуется применять метод глубинной шлифовки [44]. Отличительными осо­ бенностями глубинной шлифовки являются небольшие скорости ка­ ретки шлифовального круга и большие величины подачи. Скорости каретки при глубинной шлифовке кругами из эльбора находятся в пределах от 300 до 1000 мм/мин, в зависимости от размеров фрезы, а при шлифовке алмазными кругами — от 50 до 400 мм/мин.

Подача, как правило, производится сразу на всю ширину ленточ­ ки износа, но не более 0,5 мм. Если износ составляет более 0,5мм, нужно затачивать фрезу за два и более оборотов.

На рис. 165 показан принцип заточки плоской поверхностью тарель­ чатого шлифовального круга из эльбора. Главная работа резания здесь производится наружной боковой поверхностью рабочего абразивного слоя, где возникает наибольший износ круга в переходе к торцу.

Как только фаска износа достигнет активного диаметра окружно­ сти ножки фрезы, круг нужно править. Правка производится по плоской поверхности карборундовым кругом непосредственно на станке. Необходимо отметить, что этим методом можно затачивать фрезы только с прямыми стружечными канавками, при большой глу­ бине шлифования метод может оказаться неэкономичным.

При глубинной заточке твердосплавных червячных фрез приме­ няют алмазный тарельчатый круг. Поскольку твердосплавные фре­ зы обычно изготавливают с отрицательным передним углом, шлифо­ вальный круг на станке должен быть установлен на определенный размер над серединой оси фрезы в зависимости от величины угла и

На рис. 168 приведена схема контроля погрешности окружного шага.

7.3.Круглые долбяки

7.3.1.Конструктивные параметры

Выбор долбяка зависит от геометрических параметров и формы на­ резаемого колеса. Форма и размеры круглых долбяков регламентиру­ ются ГОСТ 9323-79 и изготавливаются классов точности АА, А и В. Долбяки разделяются на дисковые, чашечные и хвостовые (рис. 169).

Дисковые долбяки используют для нарезания блочных колес, у ко­ торых второй венец выступает по диаметру за обрабатываемый не более, чем на 4-5 модулей. Ограничение дает крепежная гайка, выс­ тупающая за нижнюю торцовую плоскость зубьев долбяка.

Чашечные долбяки используют для нарезания зубчатых колес с сильно выступающими вторыми венцами или буртами. Крепежная гайка у этих долбяков располагается выше торцов зубьев долбяка.

Хвостовые долбяки используются при нарезании зубчатых колес внутреннего зацепления малого диаметра и колес наружного диамет­ ра малых модулей.

Зубья долбяка имеют задние углы по вершине и боковым сторо­ нам для устранения трения и передний угол у, облегчающий усло­ вия резания. Для повышения срока службы долбяка при нарезании зубчатых колес внешнего зацепления у нового долбяка увеличива­ ют диаметр делительной окружности. Для нарезания зубчатых колес внешнего зацепления диаметр долбяка выбирают максимально воз­ можным.

Число зубьев долбяка для колес внутреннего зацепления должно быть меньше числа зубьев нарезае­ мого колеса. Нерекомендуется при­ менять долбяки с числом зубьев меньше 10, поскольку с уменьше­ нием диаметра долбяка увеличи­ вается переходная поверхность в основании зуба колеса и возника­ ет опасность срезания вершин зу­ бьев колеса боковыми поверхнос­ тями зубьев долбяка при обкаты­ вании.

Число зубьев долбяка жела­ тельно принимать неравным и некратным числу зубьев нарезае­ мого колеса.

Косозубые долбяки применя­ ются для изготовления косозу­ бых колес внешнего и внутрен­ него зацепления (рис. 170). При изготовлении колес внешнего за­ цепления направление наклона ли­ нии зуба долбяка и обрабатывае­ мого колеса должны быть проти­ воположными, а для внутреннего зацепления — одинаковыми. Вели­ чина углов наклона зуба долбяка и нарезаемого колеса должны быть одинаковыми.

Для обработки косозубых ко­ лес применяются два типа долбяков, различающихся формой пе­

редней грани зубьев: со стандартизованным модулем в нормальном се­ чении и со стандартизованным модулем в торцовой плоскости, предназначенные для обработки шевронных колес.

Для повышения производительности и точности применяют ком­ бинированные долбяки. У этих долбяков число зубьев вдвое больше, чем у нарезаемого колеса. Половина зубьев с уменьшенной толщи­ ной предназначена для чернового долбления, остальные зубья с нор­ мальной толщиной — для чистового. Между черновым и чистовым

Рис. 171. Геометрические параметры зуборезного долбяка.

переточек. Однако величина положительного и отрицательного ис­ ходных расстояний ограничивается рядом факторов. Увеличение положительного исходного расстояния лимитируется опасностью заострения зубьев долбяка или неполной обработкой активного уча­ стка нарезаемого зуба колеса, а отрицательного исходного расстоя­ ния — опасностью среза или неполной обработки вершины зубьев нарезаемого колеса, т.к. при этом эвольвентная часть зуба долбяка может получиться настолько уменьшенной, что она будет недоста­ точна для обработки зуба колеса по всей его высоте.

Правильно найденные исходные расстояния должны удовлетво­ рять двум условиям: достижению максимально возможного срока службы долбяка и обеспечению правильности нарезания зубьев ко­ леса как по их общей высоте, так и по высоте их активной части при любой степени сточенности долбяка. Величины исходных расстоя­ ний определяются расчетом. В отношении правильности получения эвольвенты как новый, так и сточенный долбяки теоретически дают одинаковые результаты. Поэтому вполне работоспособными могут быть долбяки, имеющие или только положительное, или только от­ рицательное смещение исходного сечения.

Режущими лезвиями у долбяка являются вершина и две боковые стороны профиля зуба. Передние и задние углы при вершине чаще

всего составляют соответственно 5° и 6° Задние боковые углы рав­ ны 2°

Создание задних боковых углов резания у зуба долбяка осуществ­ ляется выполнением боковых поверхностей зуба в виде винтовых эвольвентных поверхностей. Поверхности двух сторон одного и того же зуба имеют различные направления винта и выбраны так, чтобы толщина зуба убывала по мере удаления от режущего контура зуба. Придание боковым поверхностям долбяка указанной формы дости­ гается автоматически во время обработки зубьев долбяка методом огибания инструментом реечного типа.

7.3.3-Износ и заточка

В процессе долбления зубчатого колеса инструмент вращается в од­ ном направлении. Это направление совпадаете направлением вращения зубчатого колеса при обработке внутреннего зацепления и противопо­ ложно при обработке наружного зацепления. Это явление приводит к неравномерной загрузке режущих кромок инструмента и вызывает нео­ динаковый их износ. Так же, как и процессе зубофрезерования, наи­

большему износу подвергается входящая режущая кромка, в то время как противоположная режу­ щая кромка имеет незначитель­ ный износ. На рис. 172 показано распределение снимаемой в про­ цессе нарезания одной впадины стружки по режущим кромкам зуба долбяка и фактический износ по торцовой поверхности.

Повышение периода стойкос­ ти долбяка может быть достигнуто изменением направления враще­ ния после обработки одного или нескольких зубчатых колес. Со­ временные зубодолбежные станки позволяют производить реверс вращения штосселя и стола в зави­ симости от задаваемых условий.

Затачивание зуборезных долбяков производится по передним поверхностям на универсальных

а) б) в)

Рис. 173. Схема затачивания зуборезных долбяков

заточных станках, а также на круглошлифовальных станках с горизон­ тальной осью вращения шлифовального круга и поворачивающимся магнитным столом.

Прямозубые долбяки затачивают периферией 3 шлифовального круга 2 (рис. 173, а) прямого профиля с поворотом долбяка на угол 5°, соответствующий переднему углу. От этого угла зависит точность профиля режущей кромки, поэтому при затачивании его необходимо выдерживать с высокой точностью. Погрешность в переднем угле вли­ яет на точность эвольвентного профиля зуба. При этом виде заточки долбяк совершает непрерывное вращение.

У косозубых долбяков 3 (рис. 173, б) с передней поверхностью по нормали зубьев каждый зуб затачивается отдельно, поэтому очень важно снимать одинаковый слой металла со всех зубьев с последую­ щим выхаживанием. Колебание высоты зубьев долбяка вызывает ошибки в шаге обрабатываемого колеса. Косозубые долбяки можно затачивать тарельчатым кругом (рис. 173, в).

После заточки у косозубых долбяков проверяют передний угол и точность расположения высоты зубьев, у прямозубых — только пе­ редний угол.

При заточке долбяков для шевронных колес первой операцией является шлифование передней поверхности перпендикулярно оси долбяка для снятия затупления. Так как долбяки этого типа приме­ няются комплектно — один долбяк с правым, другой с левым накло­ ном зуба, то диаметры их должны быть одинаковыми. На передней поверхности со стороны острого угла снимается фаска, а со стороны тупого угла образуется радиусная канавка, параллельная эвольвентному профилю для лучшего схода стружки. Долбяками с такой заточ­ кой можно нарезать шевронные колеса без разделительной канавки.

В таблице 26 приведены допускаемые отклонения параметров долбяков после затачивания, регламентируемые ГОСТ 9323-79 [49].