Фрезерование цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями

Обычно нарезание зубьев шестеренок выполняется на зуборезных станках, что обеспечивает значительную производительность и качество изготовления изделий за счёт технологии обкатки. И, тем не менее, в ряде случаев приходится прибегать к обработке зубьев на фрезерном станке с помощью делительной головки и модульных фрез. Такой способ фрезерования основан на копировании профиля инструмента. Подобный метод не отличается производительностью и к тому же возникают разного рода погрешности связанные с особенностями данного технологического процесса.

Профиль зуба, который входит в зацепление с другими зубьями образуется по кривой траектории, состоящей из условных линий соединённых в точках по касательной друг к другу, или проще по эвольвенте. Характеристика профиля любого зубчатого колеса находится в прямой зависимости от его модуля и расчётного количества зубьев. Это означает, что для формирования зуба с необходимым профилем для каждого зубчатого колеса с одинаковым модулем, но разным количеством зубьев нужно использовать отдельную модульную фрезу, но на практике это неосуществимо. Поэтому для этих целей установлены комплекты модульных дисковых фрез для определённого числа зубьев при одинаковом значении модуля.

Для обработки зубчатых колес с наиболее точными показателями нужно использовать набор из 26 зуборезных дисковых фрез, для среднего качества 15, а для шестерен с меньшими требованиями достаточно и 8 подобных профильных инструментов.

У каждой зуборезной дисковой фрезы имеется маркировка, обозначающая ее данные, которые позволяют правильно произвести выбор необходимого инструмента.

Этот вид профильного инструмента является относительно дорогостоящим, поэтому в процессе работы с ним следует соблюдать необходимые режимы резания.

Помимо дисковых профильных фрез существуют также и пальцевые модульные фрезы. Они применяются для нарезания зубьев на зубчатых колёсах с большим модулем (начиная с девятого). Пальцевые модульные фрезы, как правило, используются на производствах для единичного изготовления изделий и выпуска продукции мелкими сериями. Эти фрезы изготавливаются двух видов – для черновой предварительной обработки и окончательной чистовой.

Подготовка станка перед началом работы по изготовлению зубчатых колес методом простого деления с использованием дисковых модульных фрез практически не отличается от подготовки к фрезерованию канавок на цилиндрических поверхностях.

Чтобы геометрическая форма впадины зубчатого колеса отвечала техническим требованиям, зуборезную фрезу следует устанавливать строго по центру оси вала. Для этого её торцевую часть, при выключенном шпинделе, подводят к цилиндрической поверхности заготовки. Делать это лучше всего подложив бумажку которую во время передвижения стола немного двигают до того момента пока она не окажется слегка зажатой между инструментом и заготовкой. Затем фрезу отводят от заготовки и совершают движение на расстояние, которое вычисляется по формуле:

Глубину фрезерования, для выполнения работ связанных с обработкой прямозубыми зубчатыми колесами, рассчитывают по формуле: