Зубообрабатывающие станки

 

В зависимости от способа формообразования поверхностей зубьев станки делятся на работающие по методу обката, когда при совместном движении заготовки и РИ воспроизводится зубчатое зацепление, и по методу копирования, когда профиль РИ совпадает с профилем впадины зубчатого колеса.

Нарезание колес по методу обката производится на фрезерных и долбежных станках.

Нарезание колес по методу копирования производится на фрезерных, строгальных, шлифовальных и протяжных станках, которые, как правило, оборудованы делительными устройствами, поворачивающими заготовку на один зуб после обработки каждой впадины.

Зубообрабатывающие станки подразделяются на различные типы по следующим признакам:

- по назначению – для нарезания цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями, червячных колес, шевронных колес, зубчатых реек, конических колес с прямым или криволинейным зубом;

- по виду рабочего движения – зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошевинговальные, зубошлифовальные и др.;

- по характеру обработки – для нарезания зубьев и для чистовой обработки зубьев.

Зубодолбежные станки предназначены для обработки заготовок прямозубых и косозубых зубчатых колес наружного и внутреннего зацепления долбяком. При этом благодаря использованию зубодолбления становится возможной обработка таких колес, которые другими способами нарезать практически невозможно: колеса внутреннего зацепления, блоки зубчатых колес и т.п.

Для образования прямого зуба в станке имеют место следующие движения: согласованные вращения долбяка и заготовки, поступательное движение долбяка (главное движение), а также движение врезания для обработки заготовки на полную высоту зуба. При обратном ходе добяк отводится на небольшое расстояние для предотвращения трения по задней поверхности. При нарезании косозубых колес необходимо еще одно движение – винтовое движение долбяка, которое придается путем использования винтового копира.

Зубофрезерные станки предназначены для обработки заготовок цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, а также заготовок червячных колес. При зубофрезеровании червячными фрезами имеют место следующие движения: вращение фрезы (главное движение), вращение заготовки, согласованное с вращением фрезы, поступательное движение суппорта для обработки заготовки на всю ширину (осевая подача). Заготовки червячных колес обрабатывают с радиальной или тангенциальной подачей фрезы.

Зубошевинговальные станки предназначены для чистовой и получистовой обработки незакаленных заготовок зубчатых колес с целью снижения шероховатости и достижения высокой точности профиля. Обработка производится специальным РИ – шевером, который установлен под определенным углом к оси заготовки. При шевинговании имеют место следующие движения: вращение шевера, вращение заготовки колеса (принудительное из-за вращения шевера), продольное возвратно-поступательное движение заготовки вдоль своей оси, подача на врезание (вертикальная), движение скольжения на боковых поверхностях зубьев в зацеплении (главное движение), которое происходит из-за скрещивания осей шевера и заготовки.

Зубошлифовальные станки предназначены для получения правильной формы зуба и снижения шероховатости его поверхности при обработке закаленных заготовок. Шлифование зубьев может осуществляться по методу обката или копирования. При шлифовании по методу обката используются относительные движения рейки и зубчатого колеса или червяка и червячного колеса. Торцовые поверхности двух и болшего числа шлифовальных кругов лежат в плоскости боковых сторон зубьев воображаемой рейки, по которой катится без проскальзывания шлифуемое зубчатое колесо.

Кинематика зубошлифовальных станков в целом аналогична кинематике станков для лезвийной обработки заготовок зубчатых колес.

Станки для нарезания конических колес с прямыми зубьями, работающие по методу обката, в качестве РИ используют строгальные резцы, движение которых имитирует профиль так называемого производящего колеса, по которому катится нарезаемое колесо. Кинематика зубострогания включает следующие движения: рабочий ход – поворот люльки с РИ при одновременном вращении заготовки; холостой ход – люлька и заготовка вращаются в обратном направлении и возвращаются в исходные положения, при этом заготовка отводится от резцов для исключения трения по ним; делительный процесс – в конце холостого хода заготовка получает дополнительное вращение от суммирующего механизма.

Станки для нарезания конических колес с круговыми зубьями для обработки зубчатых венцов имеют вращающуюся резцовую головку. При этом осуществляются следующие формообразующие движения: главное движение – вращение резцовой головки; движение обката – согласованное вращение люльки (производящего колеса) и заготовки; движение деления – поворот заготовки на обработку следующего зуба.

Шлицефрезерные станки предназначены для фрезерования щлицев на валах червячными шлицевыми фрезами по методу обката. При этом главным движением является вращение фрезы, движение обката – перемещение фрезы вокруг заготовки (что реализуется вращением заготовки), для фрезерования шлицев на всю требуемую длину фреза имеет возможность перемещаться вдоль заготовки. в целом работа шлицефрезерных станков аналогична работе зубофрезерных станков.

Зубозакругляющие станки предназначены для получения радиусов скругления на торцевых частях зубьев подвижных блоков зубчатых колес. В данных станках главным движением является вращение специальной концевой фрезы, которая совершает движение сложной формы вокруг зуба колеса с целью закругления его кромок. Заготовка при этом поворачивается, за счет чего получается округление кромок. Кроме этих движений фреза может совершать возвратно-поступательные перемещения.