1

Зубообрабатывающий станок, металлорежущий станок для обработки зубчатых колёс, червяков и зубчатых реек.
В зависимости от применяемого инструмента различают:
зубодолбёжные,
зубофрезерные,
резьбофрезерные,
зубоотделочные,
зубошлифовальные.

4.8.1. Методы обработки зубчатых колес
Существует два метода нарезания зубчатых колес:
метод копирования; метод обкатки;
При методе копирования используется инструмент, режущая кромка которого совпадает по форме с профилем впадины зубчатого венца.
Фреза 1 (дисковая или пальцевая) перемещается вдоль впадины цилиндрического колеса 2, в каждый момент времени, оставляя отпечаток своей формы.
После обработки одной впадины заготовку поворачивают на окружной шаг (движение деления) и обрабатывают следующую впадину.

Достоинство метода копирования - простота оборудования.
Обработку можно вести на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках с использованием делительной головки.
Недостатки:
1. Для точной обработки каждого колеса нужна своя фреза.
Практически ограничиваются набором из 8 или 15 фрез для каждого модуля.
Наименьшее из колес интервала получается с правильным профилем, другие - не точно.
2. Метод копирования малопроизводителен.
3. Метод копирования используется в единичном производстве, чаще при ремонтных работах.

Метод обкатки - режущий инструмент и заготовка обкатываются подобно звеньям зубчатой передачи.
В зубодолбежном станке долбяк 1 и заготовка 2 воспроизводят зацепление цилиндрических колес.
Чтобы удалить материал из впадины обрабатываемого колеса, на торце долбяка по всему контуру создают режущие кромки.
Долбяку сообщают возвратно-поступательное движение, которое является также формообразующим движением и служит для получения формы зуба по длине.

Режущей рейкой 2 (гребенкой) можно нарезать цилиндрическое колесо 1.

Обработка на зубофрезерном станке, где червячная фреза 1 вращается с заготовкой 2 (сложное формообразующее движение).
Метод обкатки отличается высокой производительностью и точностью.
Преимущество метода обката - универсальность режущего инструмента: при одном модуле одним инструментом теоретически можно нарезать колеса с разным числом зубьев.

Притирка - доводочный процесс придания зубьям колес чистой и гладкой поверхности путем искусственного изнашивания зубьев обрабатываемого колеса посредством притира и абразивного порошка.
Шевингование применяют для уменьшения волнистости на поверхности зубьев цилиндрических зубчатых колес с помощью специального инструмента шевера, соскабливающего с поверхности профиля зуба стружку толщиной 0,005-0,1 мм.
Шлифование производится для повышения точности изготовления зубчатых колес и устранения отклонений, вызываемых термической обработкой.
Шлифование может осуществляться двумя методами: копированием и обкаткой.
Зубохонингование применяют для обработки зубчатых колес после зубошевингования и термической обработки.

4.8.2. Зубодолбёжные станки
На зубодолбёжных станках нарезают цилиндрические зубчатые колёса наружного и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями, блоки зубчатых колёс, колёса с буртами, зубчатые секторы, шлицевые валики, зубчатые рейки, храповые колёса и т. п.
Обычно нарезание производится методом обкатки, реже — методом копирования.
Наибольшее применение в промышленности имеют вертикальные зубодолбёжные станки.
Режущим инструментом является долбяк, который движется возвратно-поступательно параллельно оси заготовки.

Долбяку 1 сообщается главное движение - возвратно-поступательное VР и VХ .
Движения подач:
круговая подача SКР - вращение долбяка относительно своей оси;
радиальная подача SРАД - радиальное перемещение стола с заготовкой в период врезания.
Для получения профиля зуба в станке имеется движение деления и обкатывания, согласованное вращение долбяка и стола с заготовкой 2.
Вспомогательные движения: отвод долбяка от заготовки во время обратного хода, работа счетного механизма, ускоренное вращение заготовки.
Движения в зубодолбежном станке

VР
VХ
SКР
SРАД
VОБ
1
2

4.8.3. Зубофрезерные станки
На зубофрезерных станках нарезают цилиндрические прямозубые, косозубые и шевронные колёса, червячные колёса.
Зубофрезерные станки выпускаются с подвижным столом и неподвижной стойкой и с подвижной стойкой и неподвижным столом.

При нарезании зубчатых колёс заготовка жестко связана с делительным червячным колесом, получающим вращение от делительного червяка, который сменными зубчатыми колёсами кинематически связан с червячной фрезой.
Соотношение частоты вращения червячной фрезы и заготовки определяется передаточным отношением набора сменных зубчатых колёс.

Рабочие движения зубофрезерного станка сообщаются инструменту и заготовке.
Главное движение резания осуществляет червячная фреза, закрепляемая на шпинделе фрезерного суппорта.
Стол станка с оправкой для заготовки получает вращательное движение подачи, согласованное с вращением червячной фрезы.

Зубофрезерный станок для обработки зубчатых венцов с максимальным наружным диаметром обработки колеса до 8 м и модулем до 50 мм.

Зубодолбежный и зубофрезерный станки на одной базе

4.8.5. Зубошлифовальные станки

На зубошлифовальных станках производят обработку зубчатых колёс обкаткой и профильным копированием при помощи фасонного шлифовального круга.
По исполнению различают зубошлифовальные станки с вертикальным и горизонтальным расположением обрабатываемого зубчатого колеса.
В процессе шлифования методом обкатки воспроизводят зубчатое зацепление пары рейка — зубчатое колесо, в котором инструментом является шлифовальный круг.
Шлифовальные круги совершают вращательное и возвратно-поступательное движения.

4.9. Агрегатные станки
На схеме показана компоновка агрегатного станка, позволяющего производить до 50 переналадок в месяц.
Он имеет две силовые головки 1 и 2: головка 1 барабанного типа предназначена для сверлильно-резьбовых операций, головка 2 с жестким шпинделем и вынесенным инструментальным магазином 3 служит для расточных и фрезерных операций.
Последовательная смена инструментов, поворот и координатные перемещения обрабатываемой детали осуществляется автоматически, с применением ЧПУ.

4.9.1. Схемы компоновки агрегатных станков
Основными нормализованными элементами станков:
Станина 1;
Стойка 6;
Тумба 5 под приспособление 4;
Многопозиционный стол 9.
Силовым органом станков является независимый агрегат силовой головки, он состоит из самой головки 2 и шпиндельной коробки 3.
Головка с отдельным приводом, предназначена для осуществления главного движения и движения подачи.
Шпиндельная коробка несет инструментальные шпиндели, вращающиеся от приводного вала силовой головки; движение подачи осуществляется вместе с корпусом головки или пинолью 10 (рисунок в) с насадкой 11.

На рисунке д показан агрегат, в кoтoрoм силoвaя гoлoвкa сoстoит из силoвoгo вертикального стoлa 8 и силoвoй гoлoвки 2 с шпиндельной коробкой 3.
Стол 8 является независимым узлом с индивидуальным привoдoм движения пoдaчи.
Смoнтирoвaннaя на нем силoвaя гoлoвкa имеет свой привод, осуществляющий тoлькo глaвнoе движение.
Тaкaя конструкция силoвoй гoлoвки расширяет технoлoгические вoзмoжнoсти стaнкa.

Основные преимущества:
Агрегатная конструкция обрабатывающих модулей;
Неограниченное количество вариантов конфигурации;
Индивидуальное конструирование и настройка под конкретные задачи;
Полное управление системой ЧПУ;
Вертикальная и горизонтальная обработка деталей;
Возможность переналадки на новые технологические процессы;
Одновременная обработка деталей на нескольких позициях (10-16): сверление, токарная и фрезерная обработка, развертывание и нарезание резьбы.