Типы цилиндрических зубчатых колес. По

форме зуба цилиндрические колеса разделяют на прямозубые, косозубые и шевронные (рис. 197).

Методы получения заготовок. Поперечно - клиновая прокатка круглыми валиками или плоскими плашками (рис. 198, а) по сравнению с объемной штамповкой на молотах и прессах обеспечивает экономию металла на 10—15%.

Припуск на механическую обработку умень­шается с 2,0 — 2,5 мм до 1,0—1,5 мм. Произво­дительность прокатных станов ВНИИМЕТ- МАШа составляет 360 — 900 шт/ч.

Горячая объемная штамповка осущест­вляется на многопозиционных автоматах про­изводительностью 70—180 шт/мин. Заготовки не имеют облоя; припуск (на диаметр) под ме­ханическую обработку 1,0—1,5 мм. На автома­тах можно изготовлять заготовки зубчатых колес диаметром до 170 мм из штанги диаме­тром 90 мм. Заготовки зубчатого колеса диа­метром 67 мм и высотой 40 мм высаживаются за пять переходов из горячекатаного прутка с производительностью 70 шт/мин. Отход ме­талла в стружку — около 6 %. Этот метод при­годен и для штамповки конических колес.

Метод горячего накатывания зубьев цилин­дрических зубчатых колес разработан ЗИЛом совместно с ВНИИМЕТМАШем взамен чер­нового нарезания зубьев колеса (z = 46; т_п = = 6 мм; b = 10 мм; р = 16°7'). Поковку 4 (рис. 198,6), полученную на ковочном прессе, уста­навливают в зажимное приспособление, зажи­мают между стаканами 3 и включают индук­тор для нагрева поковки. Зубья накатывают за два последовательных этапа. Сначала гладки­ми роликами 2 калибруют штампованную по­ковку по внешнему диаметру и ширине зубча­того венца, затем заготовка перемещается в верхнее положение. После вторичного нагре­ва заготовки зубчатыми роликами 1 накаты­вают зубья. Время цикла накатки составляет 2,4 мин. Припуск на сторону зуба 1,5 мм. Го­рячее накатывание позволяет снизить расход металла на заготовку (~ 4 кг), высвободить рабочих, зуборезные станки, площадь и т. д.

Зубофрезерование является самой распро­страненной, но трудоемкой операцией для обеспечения высокого качества изготовления зубчатых колес. Основное время (мин) зубо- фрезерования прямозубых и косозубых цилин­дрических колес

_Т= z(x + b + c) kns₀y

где х — длина врезания фрезы, мм; z — число зубьев колеса; b — ширина зубчатого венца ко­леса (пакета), мм; с — перебег фрезы, мм; к — число заходов фрезы; п — частота враще­ния фрезы, об/мин; s₀ — осевая подача фрезы, мм/об; у — число одновременно обрабаты­ваемых колес.

Уменьшить время (повысить производи­тельность) фрезерования можно лишь увели­чив число заходов червячной фрезы, частоту вращения фрезы (скорости резания) и подачу. Если зубофрезерование является получистовой операцией перед шевингованием, то погрешно­сти зубчатого колеса после зубофрезерования не должны превышать более чем на 20 — 25% допустимые погрешности при шевинговании. Значительная погрешность при зубофрезерова- ниц снижает точность при чистовой обработ­ке, вызывает повышенный износ и поломку шеверов.

При работе на высоких режимах резания современные зубофрезерные станки для круп­носерийного и массового производства дол­жны иметь высокие статическую и динамиче­скую жесткости [достигаемые вследствие большей массы (1,2—1,5 т на модуль), обре- бренных и толстых стенок станины, короткой кинематической цепи], большую мощность главного электродвигателя (1,8 — 2,5 кВт на модуль), длинные и широкие направляющие, гидростатические подшипники, большое осе­вое перемещение фрезы (160 — 200 мм), обиль­ное охлаждение (200 — 400 л/мин), возможность автоматизации. Станки должны быть удобны­ми в обслуживании и наладке, иметь хорошие условия отвода теплоты, выделяющейся в про­цессе резания. У новых станков, кроме контро­ля норм геометрической точности и точности обрабатываемой детали, контролируют синх­ронность вращения шпинделей инструмента и детали. Зубчатые колеса обрабатывают на скорости резания 50 — 80 м/мин и подаче 3 — 6 мм/об с обеспечением 6 —7-й степени точно­сти.

Зубья цилиндрических колес нарезают дву­мя методами: копирования и обкатки. На­ибольшее распространение в промышленности

Рис. 199. Схемы зубофрезерования: а — с осевой подачей; б — двухпроходном методом

получил метод обкатки червячной фрезой, ко­торый обеспечивает высокие производитель­ность и качество.

Фрезерование с осевой подачей применяют для нарезания цилиндрических колес с прямы­ми и косыми зубьями, шлицевых валов и т. д. Червячная фреза перемещается параллельно оси обрабатываемого колеса. Недостатком этого метода обработки является большая длина врезания червячной фрезы (рис. 199, а). При нарезании колес с прямыми зубьями длина врезания

при фрезеровании колес с косыми зубьями вместо D_e применяют

где D_e — внешний диаметр червячной фрезы, мм; h - высота зуба колеса, мм; р — угол на­клона линии зубьев колеса; d_ae — внешний диа­метр вершин зубьев колеса.

Длину и время на врезание можно сокра­тить уменьшением диаметра червячной фрезы, одновременной обработкой двух и большего числа заготовок, применением радиальной подачи, фрез с заборным конусом, фрезерова­нием с бесступенчатой регулируемой подачей (при увеличении подачи при врезании и выхо­де фрезы из заготовки). Перебег фрезы для прямозубых колес С — 2 ~ 3 мм; для косо- зубых его выбирают по табл. 22.