Зуборез - это обработка процесс для зубонарезания, нарезания шлицев и нарезания звездочек на зубофрезерном станке, который является специальный тип фрезерного станка. Зубья или шлицы шестерни постепенно врезаются в материал (плоский цилиндрический кусок металла) серией разрезов, выполняемых режущим инструментом , называемым фрезой . По сравнению с другими процессами формирования зубчатых колес он относительно недорог, но все же достаточно точен, поэтому он используется для широкого диапазона деталей и количеств.
Это наиболее широко используемый процесс зуборезной обработки для изготовления прямозубых и косозубых зубчатых колес и Фрезерованием зубьев нарезается больше зубчатых колес, чем при любом другом процессе, поскольку он относительно быстрый и недорогой.
Тип зуботочения, который аналогичен зубофрезерованию внешних зубчатых колес, может применяться для резки внутренние шестерни, которые обрабатываются роторным ножом (а не формы или протяжкой ).
Зубофрезерный станок использует зубофрезерный станок с двумя наклонными шпинделями, один из которых установлен с пустой заготовкой, а другой с варочной панелью. Угол между шпинделем (осью) фрезы и шпинделем заготовки варьируется в зависимости от типа производимого продукта. Например, если изготавливается прямозубая шестерня, то фаска располагается под углом, равным углу подъема фрезы; если изготавливается косозубая шестерня, то угол должен быть увеличен на ту же величину, что и угол наклона винтовой линии косозубой шестерни. Зубчатые колеса для зубчатых колес могут быть прямыми, косозубыми, коническими, торцевыми, зубчатыми, червячными, цилиндрическими и с фаской. Два вала вращаются с пропорциональным соотношением, которое определяет количество зубьев на заготовке; Например, для однопроходной варочной панели, если передаточное число составляет 40: 1, она поворачивается 40 раз на каждый оборот заготовки, что дает 40 зубцов в заготовке. Если варочная панель имеет несколько нитей, соотношение скоростей необходимо умножить на количество ниток на плите. Затем варочная панель подается в заготовку до достижения нужной глубины зуба. Наконец, варочная панель проходит через заготовку параллельно оси вращения заготовки.
Часто несколько заготовок укладываются в стопку, а затем разрезаются за одну операцию.
Для очень больших шестерен размер заготовки может быть сначала придавил грубую форму, чтобы облегчить фрезерование.
Зубофрезерные станки, также известные как фрезерные станки, представляют собой полностью автоматизированные станки разных размеров., потому что они должны быть в состоянии производить что угодно, от крошечных инструментальных шестерен до морских шестерен диаметром 10 футов (3,0 м). Каждый зубофрезерный станок обычно состоит из патрона и задней бабки для удержания заготовки или шпинделя, шпинделя, на котором установлена фреза, и приводного двигателя.
Для профиля зуба, который является теоретическим эвольвентным, основная рейка имеет прямую сторону, с боковыми сторонами, наклоненными под углом давления формы зуба, с плоскими верхом и низом. Необходимое условие для использования шестерен с малым номером может быть получено либо путем соответствующей модификации этой зубчатой рейки до циклоидальной формы на концах, либо путем фрезерования с диаметром, отличным от теоретического диаметра делительной окружности. Поскольку передаточное число между фрезой и заготовкой фиксировано, полученная шестерня будет иметь правильный шаг на делительной окружности, но толщина зуба не будет равна ширине промежутка.
Зубофрезерные станки характеризуются самым большим модулем или делительным диаметром, который они могут создать. Например, машина диаметром 10 дюймов (250 мм) может генерировать шестерни с диаметром шага 10 дюймов и обычно максимальной шириной поверхности 10 дюймов. Большинство зубофрезерных станков представляют собой вертикальные фрезерные станки, что означает, что заготовка устанавливается вертикально. Горизонтальные зубофрезерные станки обычно используются для резки более длинных заготовок; то есть нарезание шлицев на конце вала.
Фрезы - это режущий инструмент, используемый для врезания зубьев в заготовку. Он имеет цилиндрическую форму с спиральными режущими зубьями. Эти зубья имеют канавки по всей длине фрезы, которые помогают при резке и удалении стружки . Существуют также специальные фрезы, предназначенные для специальных зубчатых колес, таких как шлицы и звездочки.
Форма поперечного сечения зубьев фрезы почти такая же, как у зубьев реечной шестерни, которая будет использоваться с готовым продуктом. Есть небольшие изменения формы для генерирования, например, увеличение длины зуба фрезы для создания зазора в основании шестерни. Каждый зуб червячной фрезы на задней стороне имеет выемку для уменьшения трения.
Большинство фрезерных фрезерных станков - это фрезы с одной резьбой, но фрезы с двойной и тройной резьбой увеличивают производительность. Обратной стороной является то, что они не такие точные, как однонитевые. В зависимости от типа зубьев шестерни, которые нужно нарезать, бывают фрезы на заказ и фрезы общего назначения. Изготовленные на заказ фрезы отличаются от других фрезерных станков, поскольку они подходят для изготовления шестерен с модифицированным профилем зубьев. Профиль зуба изменен для увеличения прочности, уменьшения габаритов и шума шестерен.
В этом списке перечислены типы фрезерных поверхностей:
Зубофрезеровка используется для изготовления следующих типов готовых зубчатых колес:
Зубофрезеровка используется для изготовления большинства червячных колес с зазором, но некоторые профили зубьев не подлежат шлифованию. Если какая-либо часть профиля варочной панели перпендикулярна оси, то в ней не будет зазора для резания, создаваемого обычным процессом откатывания, и она не будет хорошо резать.
Для циклоидальных зубчатых колес (используемых в BS978-2 Спецификации для зубчатых колес с малым шагом) и зубчатых колес циклоидального типа каждый модуль, Соотношение и количество зубьев в шестерне шестерни требует другой зубофрезерной фрезы, поэтому эта технология подходит только для крупносерийного производства.
Чтобы обойти эту проблему, был разработан специальный стандарт передачи для чрезвычайных ситуаций военного времени дуги окружности, дающий серию близких к циклоидальным формам, которые можно было разрезать одной варочной панелью для каждого модуля для восемь зубьев и больше, чтобы сэкономить ресурсы на производстве резцов. Вариант этого все еще включен в BS978-2a (Зубчатые колеса для инструментов и часовых механизмов. Зубчатые колеса циклоидального типа. Зубчатые колеса с двойной дугой окружности).
Допуски на концентричность варочной панели ограничивают нижние модули, которые можно обрезать практически фрезерованием, примерно до 0,5 модуля.
Многие производственные фирмы, хранящие музеи того, как продукты производились в прошлые времена, имеют примеры ручных зубчатых фрез, которые помогали производить зубчатые колеса до зубчатых колес 19 века и ранее. Наряду с этими полностью ручными зубчатыми фрезами будут представлены образцы некоторых из первых полуавтоматических зубчатых фрез и, наконец, примеры новейших технологий, демонстрирующих полностью автоматизированный процесс, который современные зубчатые фрезы используют для производства зубчатых колес сегодня. У некоторых производителей зубчатых фрез есть интересная литература по истории зубчатых фрез, в том числе подробности о том, как современные зубчатые фрезы могут производить тысячи зубчатых колес за один час.