Одним из прогрессивных методов изготовления цилиндрических колес с эвольвентными (эвольвента - это траектория движения точки, принадлежащей прямой. перекатывающейся без скольжения по окружности) зубьями является метод обкатки (огибания), при котором в качестве инструмента применяются инструментальная рейка (гребенка), червячная фреза или долбяк.
В основу этого метода положено то обстоятельство, что сопряженные профили являются взаимно огибающими кривыми. В процессе нарезания заготовке и инструменту принудительно сообщается такое относительное движение, какое они имели бы, находясь в действительном зацеплении. Это движение называется движением обкатки. Помимо движения обкатки инструменту задаются движения резания и подачи.
Достоинствами метода обкатки являются универсальность инструмента, позволяющего изготавливать прямозубые и косозубые колёса
данного модуля с различными числами зубьев, а также большая точность
воспроизведения профиля инструмента, выполняемого в виде гребенки или
червячной фрезы, так как указанный профиль является прямолинейным.
Лабораторная установка представляет собой прибор для построения профилей эвольвентных зубьев методом обкатки. Его принципиальная схема приведена на рис.1
Рис.1
На основании прибора шарнирно закреплен диск 1, диаметр которого равен диаметру делительной окружности моделируемого зубчатого колеса. Поворот этого диска согласован с поступательным перемещением рейки 2, которая установлена на каретке 3. Взаимосвязь движений диска и рейки обеспечена с помощью струны 8, натянутой на каретке 3 вдоль модульной прямой рейки и охватывающей диск 1. Для натяжения струны служит эксцентрик с рукояткой 7. Рейка 2 крепится на каретке 3 двумя винтами 4, позволяющими задавать рейке требуемое смещение (сдвиг) в пределах +/-10 мм, установка которого производится по двум боковым шкалам.
|
|
Шаговое перемещение рейки 2 осуществляется последовательными нажатиями на клавишу 6. При этом ручка фиксатора 5 должна быть повернута вправо. Поворот ручки против часовой стрелки включает храповый механизм, и каретка с рейкой получает возможность свободного перемещения по направляющим.
Так как в данной работе рассматриваются нормальные зубья, то зададимся постоянными:
h*=1- коэффициент высоты головки;
с*=0,25-коэффициент радиального зазора;
Также рассмотрим постоянные, взятые с установки:
m=13- модуль;
a=20
d=156- диаметр делительной окружности;
Далее определим число зубьев моделируемого колеса: 
,
. Условие не выполняется, но сначала мы выполняем построение зубьев с нулевым смещением рейки. Далее мы определяем величину исключающего подрез зубьев положительного смещения xm, отодвигаем рейку на заданное расстояние и выполняем построение зубьев второй раз.
Вычислим диаметры и коэффициенты смещения инструмента x:
мм – основная окружность;
мм – окружность вершин;
мм - окружность впадин.
Вывод
При изготовлении зубчатого колеса без смещения инструмента наблюдалось явление подрезания ножки зуба, что является недопустимым. Для устранения этого дефекта/недостатка необходимо рассчитать коэффициент смещения инструмента, настроить инструмент и заново построить профиль зуба. Явление заострения головки зуба не выявляется, т.к толщина sa=6 мм была больше чем 0,2m=2,6 мм (при величинах sa ≤ 0,2m наблюдается заострение)