Для изготовления точных конических шестерён требуются специальные станки.
При отсутствии их конические шестерни с прямым зубом можно нарезать на универсально-фрезерных станках при помощи делительной головки дисковыми модульными фрезами, которые немного уже обыкновенных; конечно, точность обработки при этом способе ниже.
Лучшие результаты получаются, если количество зубьев больше 25 и длина зуба не превышает трети образующей конуса.
Рисунок 541. Фрезерование конической шестерни на универсально-фрезерном станке.
Заготовку конической шестерни устанавливают на оправке в шпиндель делительной головки k: (рисунок 541), который поворачивают в вертикальной плоскости до тех пор, пока образующая впадины между двумя зубьями не займёт горизонтального положения.
Нарезание зубьев производится обычно за три прохода и только при малых модулях за два прохода.
Рисунок 542. Схема фрезерования конических шестерён с прямым зубом.
При первом проходе фрезеруется впадина между зубьями шириной b2 (рисунок 542); форма фрезы соответствует впадине на её узком конце; также можно фрезеровать дисковой фрезой прямоугольного
профиля. Второй проход производится модульной фрезой, профиль которой соответствует наружному профилю зуба, поворачивая стол с делительной головкой на угол «сбоя», равный
При таком положении фрезеруются все левые бока зубьев (площадка 2, рисунок 542). За третий проход фрезеруются все правые бока зубьев (площадка 3 ), для чего делительную головку поворачивают на тот же угол, но в противоположном направлении.
Для получения более правильного профиля следует после фрезерования модульными фрезами поправить зубья напильником, снять лишний металл на клинообразной полоске, остающийся вследствие подбора фрез применительно к профилю зуба у наружного торца шестерни.
В средне-и крупносерийных производствах нарезание конических шестерён производится обычно за два прохода (кроме шестерён с модулем 1 — 2, которые нарезаются за один проход) на разных станках.
Черновое нарезание прямых зубьев конических шестерён обычно выполняется в среднесерийном производстве на горизонтально-фрезерных станках по 1 шт.; в крупносерийном производстве применяются специальные автоматические станки для одновременного фрезерования трёх шестерён с автоматическим делением, остановом, подводом и отводом стола. Такие станки изготовляются фирмами Глиссон, Гульд Эбергардт и др.
Рисунок 544. Схема расположения шпинделей трёх шпиндельного зуборезного станка типа Глиссон для чернового подрезания конической шестерни с прямым зубом.
На рисунке 544 дана схема расположения шпинделей трёхшпиндельного высокопроизводительного зуборезного станка типа Глиссон 16 для одновременного фрезерования трёх шестерён, расположенных вокруг специальной дисковой фрезы. Станок обслуживает один рабочий, который поочерёдно устанавливает изделия на оправках рабочих головок, подводит головку до упора и включает самоход. Все остальные движения производятся автоматически, как то:
осуществление рабочей подачи, отход шестерни и поворот её на 1 зуб, снова подвод, выключение, когда остальные две головки продолжают работать. Максимальный модуль 8. Время нарезания зуба от 4,5 до 29 сек. при скорости резания 30 —40 м/мин и подаче 0,15 мм/зуб.
Чистовое нарезание конических шестерён производится на зубострогальных станках производства Саратовского завода и на станках фирм Глиссон, Гейденрейх и Гарбек и др.
Рисунок 545. Зубострогальный станок типа Глиссон.
На рисунке 545 показан 8 зубострогальный станок типа Глиссон (А — заготовка шестерни).
Рисунок 546. Положение нарезаемой шестерни и резцов при обкатке.
Принцип работы этих станков(рисунок 546) заключается в том, что два строгальных резца совершают прямолинейные поступательно-возвратные движения вдоль зубьев обрабатываемой шестерни; при обратном ходе резцы немного отводятся от обрабатываемой поверхности для уменьшения бесполезного износа режущей кромки от трения; взаимное обкатывание шестерни и резцов обеспечивает получение профиля эвольвенты.
Скорости резания: для чугуна средней
твёрдости 30 м/мин, для стали 40— 60 кг/мм2 —25 м/мин, а для стали хромоникелевой 80 кг/мм2 — 20 — 22 м/мин.
Время нарезания зуба в зависимости от материала, модуля, припуска на чистовую обработку и других факторов колеблется от 3,5 до 30 сек. Отечественные станки будут изготовляться для модулей 3, 8, 12 и 18.
Зубострогальпый станок для конических шестерён типа Рейнекер (фиг. 547) работает одним резцом по типу шепинга, осуществляя обкатку шестерён.
Ввиду малой производительности станки эти широкого распространения не имеют. Станок может нарезать прямой и косой зуб.
Нарезание конических шестерён со спиральным зубом
Рисунок 548. Нарезание конических шестерён со спиральным зубом на станке типа Глиссон.
Нарезание конических шестерён со спиральным зубом производится главным образом на специальных станках типа Глисссон, на которых в качестве режущего инструмента применяется специальная фреза со вставными ножами диаметром 6″, 9″ и 12″ (рисунок 548 и 549). Л — заготовка, В — вставные ножи, С—стойка.
Стойка С вместе с фрезой получает качающееся движение, совпадающее с качанием нарезаемой шестерни. За одно двойное качание обрабатываются две стороны двух соседних зубьев нарезаемой шестерни.
Черновое нарезание зубьев производится без качания. Время на обработку одного зуба колеблется от 14 до 72 сек.
Скорость резания принимается: для чугуна средней твёрдости и стали 40— 60 кг /мм 2 — 30 м/мин, для твёрдой стали — 22— 26 м/мин.
