Инструменты для нарезания цилиндрических и конических зубчатых колес. Основные типы, конструкция и область применения.

Материалы для зуборезных инструментов. Зуборезный инструмент в основном изготавливают из быстрорежущей стали, а также из твердых сплавов. Для повышения режущих свойств инструментов целесообразно применять стали с высокой твердостью.

Дисковые модульные фрезы применяют для чернового и чистового нарезания прямозубых цилиндрических колес, чернового нарезания зубьев косозубых колес, чернового, а иногда чистового нарезания прямозубых конических колес, зубчатых реек, шлицевых валов методом копирования.

Пальцевые модульные фрезы применяют для нарезания прямозубых, косозубых цилиндрических и шевронных зубчатых колес крупного модуля (). Пальцевые фрезы состоят из двух частей: режущей и хвостовой для закрепления фрезы на шпинделе станка. Режущая часть фрезы может быть цельной, сборной со вставными или припаянными пластинами.

Гребенки зуборезные разделяются на прямозубые и косозубые, работающие методом обкатки и врезания с периодическим делением. Прямозубые зуборезные гребенки применяют для черновой и чистовой обработки прямозубых и косозубых цилиндрических колес внешнего зацепления, зубчатых реек, звездочек, а также шевронных колес с широкой разделительной канавкой между зубьями. Косозубые гребенки целесообразно применять при обработке косозубых цилиндрических колес с ограниченным выходом инструмента, с большими углами наклона линии зуба, а также шевронных колес с узкой разделительной канавкой.

Червячные фрезы представляют собой одно- или многозаходный червяк. Расположенный вдоль оси профильные стружечные канавки образуют зубья, которые имеют передний и задние по вершине и боковым сторонам углы, необходимые для обеспечения резания. Зубья фрезы затылованы. Червячные фрезы применяют для нарезания цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями внешнего зацепления, червячных колес и шлицевых валов. Фрезы разделяют на червячные, чистовые и прецизионные.

Долбяки зуборезные имеют форму закаленного шлифованного колеса с затылованными зубьями. Так как зубья долбяка имеют небольшой конус, после заточки толщина зуба и внешний диаметр уменьшаются, профиль зубьев изменяется. Для повышения срока службы при нарезании колес внешнего зацепления у нового долбяка увеличивают диаметр делительной окружности.

Дисковые шеверы. Шеверы с канавками, расположенные параллельно торцам, получили наибольше применение. Прочность зубчиков с канавками трапецеидальной формы выше прочности зубчиков с параллельными боковыми сторонами, условия резания хуже. Шеверы изготавливают из быстрорежущей стали. Твердость режущей части шевера HRC 62-65. Диаметр шевера следует выбирать максимально возможным по размерам шевинговального станка, особенно при обработке колес с малым числом зубьев. Число зубьев шевера не должно быть кратным числу зубьев обрабатываемого колеса.

Зубчатые хоны представляют собой прямозубые или косозубые колеса, обычно состоящие из стальной ступицы и абразивного венца. Зубчатый хон изготавливают того же модуля, что и обрабатываемое колесо, его проектируют для каждого зубчатого колеса с делительным диаметром, увеличенным на 15-20 мм. Внешний диаметр хона выбирают в пределах 220-250 мм, ширину венца 20-25 мм, угол скрещивания осей хона и обрабатываемого колеса 10-15. Число зубьев хона не должно быть кратным числу зубьев обрабатываемого колеса. Абразивные хоны изготавливают на основе эпоксидных смол с добавлением карбида кремния различной зернистости и в разных пропорциях.

Резцы зубострогальные применяют для нарезания прямозубых конических колес. Их разделяют на черновые и чистовые. Резцы выполняют в виде призматического тела, по задней поверхности они не затылованы. Для образования задних углов по вершине и на боковой режущей кромке резцы устанавливают в резцедержателях станка под углом 12 к направлению движения и закрепляют двумя винтами.

Головки зуборезные для нарезания прямозубых конических колес изготавливают сборными со вставными резцами. Резцы изготавливают из быстрорежущей стали твердостью HRC 62-65, а корпус из сталей марок 40Х (HRC 45-50) или ХВГ (HRC 50-55).

Резцовые головки – протяжки для нарезания прямозубых конических колес относятся к наиболее сложным зуборезным инструментам. Различают комбинированные, чистовые и черновые резцовые головки – протяжки применяют для окончательной обработки зубьев конических колес с модулем 5 мм и менее. Они состоят из черновых, получистовых и чистовых резцов, объединенных в блоки по 4-6 резцов. Резцы в протяжке затылованы, задние углы по вершине равны 12, а по боковой режущей кромке .

Головки зуборезные разделяются на цельные с номинальным диаметром от 20 – 80 мм и сборные с диаметром от 100 до 1000 мм для нарезания конических колес, а так же на сборные головки для нарезания гипоидных зубчатых колес.

Резцовые головки с острозаточенными резцами предназначены для нарезания зубьев конических и гипоидных колес. Резцовые головки с острозаточенными резцами изготавливают черновыми и чистовыми. Черновые резцовые головки могут быть двусторонними и трехсторонними. Чистовые головки изготовляют двусторонними и трехсторонними. Увеличение числа наружных и внутренних резцов в чистовых трехсторонних головках позволяет уменьшить шероховатость боковых поверхностей зубьев при нарезании колес из целых заготовок. Преимущество резцовых головок с острозаточенными резцами по сравнению с затылованными – низкая стоимость и простота изготовления резцов, повышение стойкости резцов в 2-5 раза за счет увеличения числа переточек до 40-45, возможность размещения большого числа резцов в головке.