Методы и способы нарезания цилиндрических прямозубых и косозубых колес

Метод копирования в зубофрезерной обработке применяется крайне редко ввиду его невысокой точности и низкой производительности. Большее распространение в промышленном производстве получил метод обката. На данный момент широко применяют следующие виды зубофрезерной обработки:

• зубофрезерная обработка с осевой подачей;
• зубофрезерная обработка с радиальной осевой подачей;
• зубофрезерная обработка с диагональной осевой подачей;
• зубофрезерная обработка с переменной осевой подачей;
• зубофрезерная обработка, осуществляемая за два рабочих хода;
• встречная зубофрезерная обработка;
• попутная зубофрезерная обработка;
• совмещённая зубофрезерная обработка.

Зубофрезерная обработка с осевой подачей является универсальным способом обработки, она чаще всего применяется для нарезания шлицевых валов и цилиндрических колёс. Из недостатков следует отметить значительную длину врезания, что сказывается на скорости и точности производимых работ.

Зубофрезерная обработка с радиальной осевой подачей осуществляется посредством работы подаваемых в радиальном направлении червячных фрез на специальных зубофрезерных станках. Совмещение в процессе работы радиального и осевого движения фрезы значительно увеличивает производительность станка в особых условиях обработки (большой наклон линии зуба, обработка зубчатых венцов закрытого типа, применение червячных фрез большого диаметра и фрезерная обработка зубьев «в два хода»).

Зубофрезерная обработка с диагональной подачей характеризуется совмещением осевой и тангенциальной подачи. Фреза движется по двум диагональным направлениям, что позволяет скрещивать линии огибающих резов, таким образом значительно улучшая сопрягаемость профилей зубьев. Такой способ применяется для качественной одноразовой обработки и позволяет изготавливать зубчатые колёса с небольшой шереховатостью (например, насосные зубчатые колёса), колёса с высокой твёрдостью и колёса, имеющие широкие зубчатые венцы.

Зубофрезерная обработка с переменной осевой подачей чаще всего применяется для зубчатых колес с шагом, равным 5 мм. Благодаря тому, что обработка заготовки начинается и заканчивается с повышенными значениями подачи режущего инструмента (нормализующимися к середине цикла), удаётся повысить производительность в среднем на 20-35%. Особенности такого способа обработки приводят к увеличению шереховатости, поэтому изготовленные зубчатые колёса требуют дальнейшей шлифовки или шевингования.

Зубофрезерная обработка, осуществляемая в два рабочих хода (первый рабочий ход использует попутную подачу, второй – встречную) за один установ значительно расширяет возможности автоматических станков, обеспечивает большую точность работ и длительный срок службы инструмента. Особенностью данного способа является разница в скорости и направлении подач. Первый рабочий ход обеспечивается попутной подачей при большем припуске, второй – встречной при минимальном (0,5-1,0 мм) припуске.

Встречная зубофрезерная обработка характеризуется оригинальной формой стружки («запятая») и особенностью нагрузки – в начале цикла она минимальная (фреза скользит), в конце – максимальная. Ввиду специфики работ и высокой нагруженности фреза «выхватывает» часть профиля, что делает этот способ малопригодным для серийного производства.

Попутная зубофрезерная обработка позволяет продлить период стойкости инструмента (10-30%), уменьшает нагрузку на режущий инструмент и чаще всего используется для обработки материалов с высокой вязкостью.

Совмещённая зубофрезерная обработка позволяет одновременно обрабатывать по два или даже три зубчатых венца благодаря совмещению операций по зубофрезерованию и зубодолблению. С установкой вместо задней колонны зубофрезерного станка зубодолбёжной головки появилась возможность повысить точность изготовления зубчатых колёс и обеспечить концентричность их внутренних и внешних венцов благодаря работе в один установ. Совмещённая зубофрезерная обработка обеспечивает существенную экономию производственных площадей и ресурсов.