Основные требования

Зуборезный долбяк предназначается для нарезания зубьев цилиндрических колес методом огибания (обкатки).

Долбяк представляет собой корригированное зубчатое колесо с прямыми (или косыми) зубьями, снабженное соответствующими углами резания. По мере износа режущих кромок долбяк перетачивается по передней поверхности. Зацепление долбяка с зубчатым колесом в процессе нарезания, которое принято называть станочным зацеплением, аналогично зацеплению корригированной зубчатой передачи с переменным смещением исходного контура в своих торцевых сечениях. Как инструмент, долбяк имеет переменные исходные расстояния.

В исходном сечении (сечение ІІ-ІІ) коррекция зубьев долбяка равна нулю. Расстояние от передней поверхности нового долбяка до исходного сечения считается положительным, исходным расстоянием (а_н), с торцевого сечения предельно сточенного долбяка до исходного сечения (а_с) – отрицательным исходным расстоянием (рис. 1).

Расчет долбяка заключается, в основном в нахождении оптимальных исходных расстояний для конкретных условий обработки. Исходные расстояния определяют предел допустимых переточек долбяка, общий срок службы инструмента и экономические показатели его использования.

Для повышения срока службы долбяка выгодно увеличивать исходные расстояния, так как при этом увеличивается возможное число переточек.

Увеличение положительного исходного расстояния а_н лимитируется опасностью заострения зубьев долбяка (S_ao < 0) (рис. 1) или неполной обработкой рабочего участка нарезаемого зуба колеса (образование удлиненных переходных кривых), а отрицательного исходного расстояния а_с – опасностью среза вершины зубьев колеса или подреза ножки зуба [1, 4].

Рис.1. Характерные сечения долбяка

Увеличение исходных расстояний ограничивается также технологическими возможностями зубошлифования. Большинство современных зубошлифовальных станков при шлифовании эвольвентной боковой стороны зуба имеют перемещение абразивного круга от эвольвентного копира и не имеют перемещения вдоль оси зуба. В результате даже при большом диаметре круга на боковых сторонах зуба образуется непрошлифованные участки.

Определение оптимальной, т. е. максимально допустимой, высоты долбяка В заключается в правильной увязке найденных положительного а_н и отрицательного а_с исходных расстояний с высотой рабочей части долбяка В_p (рис. 2), где В_p – высота рабочей части, допустимая технологичностью зубошлифования.

Рекомендуемые высоты долбяка В_p и общая высота долбяка В, допустимые в отношении технологичности зубошлифования, приведены в табл. 1. В таблице приведена также допустимая по прочности толщина зуба долбяка на вершине S_ao.

В зависимости от суммы Н = (а_н + а_с) может быть два случая (рис. 2).

Таблица 1

Рекомендуемые величины высот долбяков и толщин

на вершине зубьев, мм

1. Сумма Н по величине меньше или совпадает с максимальной рабочей высотой долбяка В_p по табл. 1. В этом случае принимаемая рабочая высота долбяка, определяющая величину его стачивания, равна алгебраической сумме исходных расстояний В_p = а_н + а_с.

2. Сумма Н=| а_н + a_c| больше В_p. В этом случае рабочая высота В_p принимается равной по табл. 1, а исходное сечение можно расположить по трем вариантам: симметрично относительно рабочей высоты (рис. 2, б), с полным использованием положительного исходного расстояния (рис. 2, в) и с полным использованием отрицательного исходного расстояния (рис. 2, г).

Нужный вариант выбирается в зависимости от конкретных условий обработки. Можно рекомендовать следующие решения.

Для долбяков больших модулей (m > 5мм и число зубьев более 15) более целесообразен первый вариант (рис. 2, а), а при числе зубьев менее 15 – третий вариант (рис. 2, в), для долбяков средних модулей – первый вариант (рис. 2, а), а для долбяков под шевингование и мелкомодульных – второй вариант (рис. 2, б).

а) б) в) г)

Рис. 2. Варианты расположения исходного сечения долбяка:

а, б – симметричное расположение исходных расстояний;

в – с полным использованием положительного исходного расстояния;

г – с полным использованием отрицательного расстояния

Различают несколько методов расчета долбяков:

1. Контрольный расчет для проверки возможности использования имеющихся долбяков для нарезания пары сопряженных зубчатых колес с данным числом зубьев [1, 2, 3].

2. Проектирование нового долбяка для определенного зубчатого колеса.