Обработка конических зубчатых колёс с прямыми зубьями двумя резцами, образующими впадину плоского производящего колеса

Анализ перемещений инструмента и заготовки при нарезании конических зубчатых колёс с прямыми зубьями

Существует два основных метода для изготовления конических зубчатых колёс: копирования и обкатки.

При методе копирования обработку ведут дисковыми или пальцевыми модульными фрезами, строганием по шаблону с помощью одного или двух резцов, протягиванием и др.

В основе всех применяемых способов обработки конических зубчатых колёс по методу обкатки лежит понятие о производящем колесе, по которому в процессе обработки обкатывается заготовка. На существующих станках производящее колесо является воображаемым, и зубья воспроизводятся в пространстве движущимися режущими кромками инструментов. В качестве инструментов применяют резцы дисковые фрезы, резцовые головки и др.

Если у одного из пары зацепляющихся конических колёс угол при вершине делительного конуса 2δ₁ приравнять 180˚, получим зацепление второго колеса с плоским прямобочным профилем зубьев.

Это условие и было использовано в зубострогательных станках (рис. а), в которых заготовка 1 зацепляется с плоским производящим колесом 2. Однако на стыке плоское колесо 2 заменено двумя резцами 3 (рис. б), образующими одну впадину. Поэтому плоское колесо 2 называется производящим воображаемым колесом.

Во время обработки два резца, образующие впадину производящего колеса, получают главное прямолинейное возвратно-поступательное движение в направлении, параллельном образующей конуса впадин нарезаемого колеса 1, причём прямолинейные траектории вершин резцов 3 (рис. в) проходит через вершину начального конуса нарезаемого колеса. Для обеспечения этого условия суппорты с резцами, смонтированы на планшайбе люльки 4, устанавливают между собой под углом 2ψ_t. Люлька 4 вместе с резцами 3 вращается, то в одну то в другую сторону, воспроизводя движение производящего колеса 2. Во время рабочего хода заготовка 1 получает вращение, согласованное со вращением производящего колеса 2 (движение обкатки). При этом образуется октоидальный профиль боковых поверхностей нарезаемых зубьев, практически мало отличающихся от эвольвентного. После окончания рабочего хода заготовку отводят от люльки, производят реверс и люлька получает быстрое вращение в обратном направлении. Во время холостого хода совершается делительный поворот заготовки. Далее заготовку подводят к люльке, и цикл обработки следующего зуба повторяется. Угол качания люльки выбирают таким, чтобы резцы полностью обкатали (обработали) нарезаемые зубья по всей высоте профиля.