Зубообраб а Тива стан о к, металорізальний верстат для обробки зубчастих коліс, черв'яків і зубчастих рейок. Залежно від застосовуваного інструмента (див. зуборізний інструмент ) Розрізняють зубофрезерні, зубодовбальні, зубострогальні, зубооздоблювальні (зубошевінговальні, зубошліфувальні, зубохонінгувальні, зубопритиральні, зубообкаточние і зубозакругляющіе) верстати.

На З. с. здійснюють: чорнову обробку зубів, чистову обробку зубів, прироблення зубчатих коліс, доведення зубів, закруглення торців зубів.

На зубофрезерних верстатах нарізають циліндричні прямозубі, косозубиє і з шевронними зубами колеса, черв'ячні зубчасті колеса. Найбільш поширені в промисловості вертикальні зубофрезерні верстати випускаються з рухомим столом і нерухомою стійкою і з рухливою стійкою і нерухомим столом (рис. 1). При нарізанні зубчастих коліс заготівка жорстко пов'язана з ділильним черв'ячним колесом, які отримують обертання від ділильного черв'яка, який змінними зубчастими колесами кінематично пов'язаний з черв'ячною фрезою. Співвідношення частоти обертання черв'ячної фрези і заготовки визначається передавальним відношенням набору змінних зубчастих коліс.

Найбільш широко застосовуються зубофрезерні верстати, що забезпечують нарізування зубчастих коліс з модулем від 0,05 до 10 мм і діаметром від 2 до 750 мм.

На зубодовбальні верстатах нарізають циліндричні зубчасті колеса зовнішнього і внутрішнього зачеплення з прямими і косими зубами, блоки зубчастих коліс, колеса з буртами, зубчасті сектори, шліцьові валики, зубчасті рейки, храпові колеса і т. П. Зазвичай нарізування виробляється методом обкатки, рідше - методом копіювання (див. Зубонарезаніє ). Найбільше застосування в промисловості мають вертикальні зубодовбальні верстати (рис. 2). Ріжучим інструментом є долбяк, який рухається зворотно-поступально паралельно осі заготовки. Головне (робоче) рух - Vp, при зворотному (холостому) ході Vx різання не здійснюється. Рух кругової подачі Sвр здійснюють, повідомляючи обертальний рух і Долбяк, і заготівлі в напрямках V1 і V2 з тим, щоб вони оберталися так, як оберталися б, будучи в зачепленні, два зубчастих колеса. Для цього долбяк і заготовку з'єднують жорсткої кінематичної ланцюгом із змінними зубчастими колесами і реверсивним пристроєм. При долбленії зубів коліс із зовнішнім зачепленням напрям обертання долбяка протилежний до напряму обертання заготовки (як це показано на схемі), а при долбленії коліс з внутрішнім зачепленням ці напрямки збігаються. Шевронні зубчасті колеса зазвичай нарізують на горизонтальних зубодовбальні верстатах по черзі працюючими здолбяком з косими зубами правого і лівого спрямування. Найбільш поширені зубодовбальні верстати для нарізування зубчастих коліс з модулем від 0,2 до 6 мм і діаметром від 15 до 500 мм; для нарізування зубчастих коліс з модулем від 8 до 12 мм, діаметром від 800 до 1600 мм. Обробка по методу копіювання здійснюється одночасним довбанням всіх западин зубчастого колеса фасонними зуборізна головками (рис. 3). Принцип дії таких головок полягає в тому, що фасонні різці, число яких відповідає числу западин (зубів) оброблюваного зубчастого колеса, укріплені в голівці, виробляють одночасно (за один прохід) довбання всіх западин, після чого розвідних кільце відводить різці.

На зубостругальних верстатах (рис. 4) обробляють конічні зубчасті колеса з прямими зубами по методу обкатки одним або частіше двома різцями. На цих верстатах відтворюється зачеплення нарізається зубчастого колеса з уявним плоским виробляють зубчастим колесом; при цьому два зуба останнього є зубострогальні різці, які вчиняють зворотно-поступальний рух. Т. о., Бічні поверхні кожного з зубів нарізається зубчастого колеса формуються в результаті руху різців і обробки що знаходяться в зачепленні плоского і нарізається зубчастих коліс. Процес нарізування зубів відбувається при русі різців до вершини конуса заготовки, а зворотний хід є холостим (в цей період різці відводяться від заготовки). Нарізування конічних зубчастих коліс з круговими зубами здійснюється методом обкатки на спеціальних верстатах із застосуванням зуборізної різцевої головки, що представляє собою диск з вставленими по його периферії різцями, обробними профіль зуба з двох сторін (перша половина різців обробляє одну сторону, друга половина - іншу). Найбільш поширені зубострогальні верстати для нарізування конічних зубчастих коліс з модулем від 2,5 до 25 мм і довжиною зуба від 20 до 285 мм, для чорнового нарізування і чистової обробки великогабаритних конічних прямозубих коліс з модулем до 16 мм, для чорнового і чистового нарізування конічних коліс з гвинтовими зубами з модулем до 25 мм.

Зубошевінгованіе (бриючому різання) проводиться на зубошевінговальні верстатах. Засноване на взаємній ковзанні знаходяться в зачепленні зубів інструменту і оброблюваного зубчастого колеса при зустрічному русі (рис. 5). У напрямку подачі розрізняють три методу зубошевінгованія: паралельний, діагональний і дотичний. Інструментом є шевер - дисковий, рейковий і черв'ячний. Перші два типи - для обробки циліндричних зубчастих коліс, останній - для черв'ячних.

На зубошліфувальних верстатах виробляють обробку зубчастих коліс обкаткою і профільним копіюванням за допомогою фасонного шліфувального круга (мал. 6, а). За виконання розрізняють зубошліфувальні верстати з вертикальним і горизонтальним розташуванням оброблюваного зубчастого колеса. У процесі шліфування методом обкатки відтворюють зубчасте зачеплення пари рейка - зубчасте колесо (рис. 6, б, в), в якому інструментом є шліфувальний круг (або круги), що імітує рейку. Шліфувальні кола здійснюють обертальний і зворотно-поступальний руху; Останнім - аналогічно уявної виробляє рейці. Обкативая по що повертається (в обидві сторони) оброблюваного зубчастого колеса, шліфувальні круги своїми торцями шліфують поверхні зубів. За методом обкатки працюють також верстати з використанням в якості інструменту абразивного черв'яка (рис. 6, г).

На зубохонінгувальні верстатах здійснюють обробку прямозубих і косозубих коліс з модулем 1,25-6 мм, а також зубчастих коліс з фланкирован і бочкоподібними зубами для зменшення шорсткості поверхні профілю зубів. Зубохонінгування виробляють на верстаті, аналогічному шевінговальному, при перехресних осях інструменту (зубчастого хона) і оброблюваного зубчастого колеса, але не має механізму радіальної подачі. Яке встановлюється в центрах верстата зубчасте колесо здійснює, крім обертального (оборотного), також і зворотно-поступальний рух уздовж своєї осі. Зубчастий хон є зубчасте колесо з спіральної профілем, виготовлене з пластмаси і шаржоване абразивним порошком, зернистість якого вибирається залежно від величини припуску (0,025-0,05 мм) і вимог до шорсткості поверхні . Зубохонінгування виробляють при постійному тиску між зубами оброблюваного зубчастого колеса і хона ( «в розпір») або при їх беззазорному зачепленні, при постійному міжцентровій відстані. Перший спосіб забезпечує виготовлення зубчастих коліс більш високої точності. Необхідною умовою зубохонінгування є рясне охолодження і ефективне видалення металевого пилу з оброблюваної поверхні.

На зубопритиральні верстатах після термічної обробки зубчастих коліс виробляють операцію зубопрітіркі. Інструментом служать прітіри - чавунні зубчасті колеса, що знаходяться в зачепленні з оброблюваним зубчастим колесом. Притири змащують сумішшю дрібного абразивного порошку з маслом. Обробляється зубчасте колесо (рис.7) обкатують трьома прітірамі. Осі прітіров зі спіральними або прямими зубами нахилені до осі обробного зубчастого колеса; вісь третього притиру паралельна осі оброблюваного зубчастого колеса і обертається поперемінно в різних напрямках для забезпечення рівномірної обробки зуба з обох сторін. Притири також здійснюють зворотно-поступальний рух в осьовому напрямку на довжині близько 25 мм.

На зубообкаточних верстатах обробляють незагартованої зубчасті колеса в масляному середовищі без абразивного порошку. Обробляється колесо працює в парі з одним або декількома загартованими колесами-еталонами, виготовленими з високою точністю. В результаті тиску зубів коліс-еталонів в процесі обкатування і виникає при цьому наклепу на поверхнях оброблюваних зубів згладжуються нерівності. Цей спосіб обробки можна застосовувати лише для зубчастих коліс, що не вимагають високої точності, а також що не піддаються термічній обробці.

На зубозакругляющіх верстатах обробляють зуби палацовий конічної фрезою, що обертається і здійснює зворотно-поступальний рух. За один подвійний хід фрези зубчасте колесо повертається на один кутовий крок. Переміщення інструменту уздовж зуба (рис. 8) здійснюється під дією обертового фасонного кулачка. На верстатах здійснюють закруглення прямих і косих зубів зубчастих коліс зовнішнього і внутрішнього зачеплення діаметром до 320 мм, а також знімають фаски і задирки з торців зубів після їх нарізки. Під час роботи вісь інструменту знаходиться в вертикальному положенні, а заготівля нахилена до цієї осі під кутом 30-45 °. Верстат працює з автоматичного циклу: швидке підведення інструменту до заготівлі, робоча подача і повернення інструменту в початкове положення. Заготівля закріплюється в пристосуванні на оправці.

Літ .: Балакшин Б. С., Основи технології машинобудування, М., 1969; Яхин А. Б., Єфімов В. П., Технологія приладобудування, М., 1955; Технологія електроприладобудування, М. - Л., 1959; Гаврилов А. Н., Технологія авіаційного приладобудування, 2 вид., М., 1962; Соколовський А. П., Наукові основи технології машинобудування, М. - Л., 1955; Чарнко Д. В., Основи вибору технологічного процесу механічної обробки, М., 1963.

В. В. Данилевський.

Рис. 6. Схеми зубошліфування: а - по методу профільного копіювання фасонним шліфувальним кругом; б - за методом обкатки двома тарілчастими шліфувальними кругами; в - за методом обкатки одним дисковим шліфувальним кругом, що має профіль зуба рейки; г - за методом обкатки абразивним черв'яком; Vu і Vg - швидкості обертання відповідно інструменту (шліфувального круга) і деталі (зубчастого колеса); S - поперечна подача шліфувального круга; V2 - швидкість зворотно-поступального руху шліфувальних кругів.

Рис. 5. Схеми шевінгування циліндричних зубчастих коліс: а - рейковим шевером; б - дисковим Шевера.

Рис. 3. Нарізання зубів фасонної зуборізної головкою.

Рис. 7. Схема притирання зубчастих коліс: 1, 2, 4 - прітіри; 3 - обробляється колесо.

Рис. 8. Схеми зубозакругленія зовнішніх (а) і внутрішніх (б) зубів.

Рис. 4a. Зубостругальний верстат. Загальний вигляд.

Рис. 4б. Зубостругальний верстат. Схема нарізування зубів на конічному зубчастому колесі: 1 - обробляється зубчасте колесо; 2 - виробляє зубчасте колесо; 3 - зубострогальні різці виробляючого колеса.

Рис. 1. Зубофрезерний верстат.

Рис. 2. Принципова схема роботи вертикального зубодовбальні верстата.