Лабораторная работа
Обработка поверхностей сверлением,
зенкерованием и развертыванием.

В работе слесаря по изготовлению, ремонту или сборке деталей механизмов и машин часто возникает необходимость получения в этих деталях самых различных отверстий. Для этого производят операции сверления, зенкования, зенкерования и развертывания отверстий.
Сущность данных операций заключается в том, что процесс резания (снятия слоя материала) осуществляется вращательным и поступательным движениями режущего инструмента (сверла, зенкера и т. д. ) относительно своей оси. Эти движения создаются с помощью ручных (коловорот, дрель) или механизированных (электрическая дрель) приспособлений, а также станков (сверлильных, токарных и т. д. ).
Сверление—это один из видов получения и обработки отверстий резанием с помощью специального инструмента— сверла.
Как и любой другой режущий инструмент, сверло работает по принципу клина. По конструкции и назначению сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные и др. В современном производстве применяются преимущественно спиральные сверла и реже специальные виды сверл.
Спиральное сверло состоит из рабочей части, хвостовика и шейки. Рабочая часть сверла, в свою очередь, состоит из цилиндрической (направляющей) и режущей частей.
На направляющей части расположены две винтовые канавки, по которым отводится стружка в процессе резания.
Направление винтовых канавок обычно правое. Левые сверла применяются очень редко. Вдоль канавок на цилиндрической части, сверла имеются узкие полосочки, называемые ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия (сверла диаметром 0,25—0,5 мм выполняются без ленточек).
Режущая часть сверла образуется двумя режущими кромками, расположенными под определенным углом друг к другу. Этот угол называют углом при вершине. Его величина зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугуна средней твердости он составляет 116—118°.
Хвостовик предназначен для закрепления сверла в сверлильном патроне или шпинделе станка и может быть цилиндрической или конической формы. Конический хвостовик имеет на конце лапку, которая служит упором при выталкивании сверла из гнезда.
Шейка сверла, соединяющая рабочую часть с хвостовиком, служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования сверла при его изготовлении. На шейке обычно обозначают марку сверла.
Изготовляются сверла преимущественно из быстрорежуще стали марок Р9, Р18, Р6М5 и др. Все шире применяются металлокерамические твердые сплавы марок ВК6, ВК8 и Т15К6 Пластинками из твердых сплавов обычно оснащают только рабочую (режущую) часть сверла.
В процессе работы режущая кромка сверла притупляется поэтому сверла периодически затачивают.
Сверлами производят не только сверление глухих (засверливание) и сквозных отверстий, т. е. получение этих отверстий в сплошном материале, но и рассверливание — увеличение размера уже полученных отверстий.
Для уменьшения трения инструмента о стенки отверстия сверление производят с подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), особенно при обработке стальных и алюминиевых заготовок. Чугунные, латунные и бронзовые заготовки можно сверлить без охлаждения. Охлаждение при сверлении понижает температуру сверла, нагревающегося от теплоты резания и трения о стенки отверстия, уменьшает трение сверла об эти стенки и, наконец, способствует удалению стружки. Применение СОЖ позволяет повысить скорость резания в 1,4-1,5 раза.
В качестве СОЖ используются раствор эмульсии (для конструкционных сталей), компаундированные масла (для легированных сталей), раствор эмульсии и керосин (для чугуна и алюминиевых сплавов). Если на станке охлаждение не предусмотрено, то в качестве СОЖ используют смесь машинного масла с керосином.
Для повышения эффективности работы спиральными сверлами используют следующие способы:
-подточка поперечной кромки,
-изменение угла при вершине,
-подточка ленточки,
-двойная заточка,
-предварительное рассверливание отверстий и др.
Развертывание — это чистовая обработка отверстий. По своей сущности она подобна зенкерованию, но обеспечивает более высокую точность и малую шероховатость обработки поверхности отверстий. Выполняется эта операция слесарными (ручными) или станочными (машинными) развертками. Развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть подразделяется на заборную, режущую (коническую) и калибрующую части. Калибрующая часть ближе к шейке имеет обратный конус (0,04—0,6) для уменьшения трения развертки о стенки отверстия. Зубья на рабочей части (винтовые или прямые) могут быть расположены равномерно по окружности или неравномерно. Развертки с неравномерным шагом зубьев используются обычно для обработки отверстий вручную. Они позволяют избежать образования так называемой огранки, т. е. получения отверстий неправильной цилиндрической формы. Хвостовик ручной развертки имеет квадрат для установки воротка. Хвостовик машинных разверток диаметром до 10 мм выполняется цилиндрическим, других разверток — коническим с лапкой, как у сверл.
Зенкованием называется обработка верхней части отверстий в целях получения фасок ил цилиндрических углублений, например, под потайную головку винта или заклепки. Выполняется зенкование с помощью зенковок  или сверлом большего диаметра.
Зенкерование — это обработка отверстий, полученных; литьем, штамповкой или сверлением, для придания им цилиндрической формы, повышения точности и качества поверхности. Зенкерование выполняется специальными инструментами— зенкерами . Зенкеры могут быть с режущими кромками на цилиндрической или конической поверхности (цилиндрические и конические зенкеры), а также с режущими кромками, расположенными на торце (торцовые зенкеры). Для обеспечения соосности обрабатываемого отверстия и зенкера на торце зенкера иногда делают гладкую цилиндрическую направляющую часть.
Зенкеры изготовляются из быстрорежущей стали, реже для тяжелых условий резания, оснащаются пластинками из твердого сплава.
Зенкеры с коническим хвостовиком используются для обработки отверстий диаметром от 10 до 40 мм. По внешнему виду они несколько похожи на спиральные сверла, но имеют три винтовые канавки и, следовательно, три режущие кромки, что увеличивает жесткость их конструкции, позволяет повышать режимы резания по сравнению с рассверливанием, а следовательно, и производительность.
Насадные зенкеры - цельный и оснащенный пластинками твердого сплава - применяются для обработки отверстий диаметром от 32 до 80 мм. Такие зенкеры имеют четыре винтовые канавки и, следовательно, четыре режущие кромки. Они крепятся в пиноли задней бабки станка при помощи оправки, на которой центрируются коническим отверстием. Для обработки больших отверстий диаметром от 50 до 100 мм насадные зенкеры изготовляются со вставными ножами.
Преимущества зенкерования
Диаметр отверстия, обработанного зенкером, снимающим небольшой припуск и направляемым тремя (или четырьмя) ленточками, получается точнее, чем при сверлении. Отсутствие увода зенкера в сторону от оси обрабатываемого отверстия обеспечивает прямолинейность последней лучше, чем при работе сверлом. Для уменьшения увода зенкера, в особенности при обработке отлитых или прошитых глубоких отверстий, следует перед зенкерованием растачивать их резцом до диаметра зенкера на глубину, примерно равную половине длины зенкера.
Зенкер прочнее сверла, поэтому подачи (на оборот обрабатываемой детали) при зенкеровании могут быть больше, чем при сверлении. В то же время зенкер в сравнении со сверлом имеет большее количество режущих кромок, поэтому толщина стружки, снимаемой каждой из кромок, получается меньше толщины стружки при сверлении. Благодаря этому поверхность отверстия, обработанного зенкером, получается чище. Это позволяет использовать зенкеры не только для черновой, но и для получистовой обработки отверстий после сверла, чернового зенкера или чернового резца - перед развертыванием и даже для окончательной обработки отверстий.
Рассверливание отверстий
При сверлении отверстий большого диаметра усилие подачи может оказаться чрезмерно большим, что весьма утомительно для рабочего. Иногда при работе такими сверлами мощность станка может оказаться недостаточной. В таких случаях образование отверстий производится последовательно двумя сверлами разных диаметров, соотношение которых должно быть таким, чтобы диаметр первого сверла был больше длины поперечной кромки второго сверла. При этом условии поперечная кромка второго сверла не участвует в резании, вследствие чего значительно уменьшается усилие, необходимое для осуществления подачи, и, что очень важно, уменьшается увод сверла в сторону от оси обрабатываемого отверстия.На практике принято диаметр первого сверла брать равным примерно половине второго, что обеспечивает благоприятные условия износа сверла и равномерное распределение силы подачи при работе обоих сверл.Рассверливание позволяет получить более точные отверстия и уменьшить увод сверла от оси детали. Режимы резания при рассверливании отверстий те же, что и при сверлении.

Рассмотренные операции обработки отверстий выполняются в основном на сверлильных или токарных станках. Однако, в тех случаях, если деталь невозможно установить на станок или отверстия расположены в труднодоступных местах, обработка производится вручную с помощью воротков, ручных или механизированных (электрических и пневматических) дрелей.
Вороток с квадратными отверстиями используют при работе инструментом, имеющим на хвостовике квадрат, например ручной разверткой.
При работе на сверлильных станках применяют различные приспособления для закрепления заготовок и режущего инструмента.
Машинные т и с к и — приспособление для закрепления заготовок разного профиля. Они могут иметь сменные губки для зажима деталей сложной формы.
П р и з м ы служат для закрепления цилиндрических заготовок.
В сверлильных патронах закрепляют режущие инструменты с цилиндрическими хвостовиками.
С увеличением скорости резания процесс обработки ускоряется. Но при работе со слишком большими скоростями режущие кромки инструмента быстро затупляются и его приходится часто затачивать. Увеличение подачи тоже повышает производительность обработки, но при этом обычно увеличивается шероховатость поверхности отверстия и затупляется режущая кромка.
Таким образом, повышение производительности обработки зависит прежде всего от стойкости инструмента, т. е. от времени его работы до затупления. Задача состоит в том, чтобы выбрать такие оптимальные значения скорости резания и подачи, чтобы обеспечивалась, с одной стороны, необходимая стойкость инструмента и, с другой стороны, высокая производительность обработки и требуемая шероховатость поверхности отверстия.

Лабораторная работа №2
Обработка наружных поверхностей
(фрезерование)

Фрезерование (фрезерная обработка) — обработка материалов резанием с помощью фрезы.
Классификация фрезерования
В зависимости от расположения шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки —вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени используют универсально-фрезерные станки позволяющие осуществлять горизонтальное и вертикальное фрезерование, а также фрезерование под разными углами различным инструментом.
В зависимости от типа инструмента (фрезы) — концевое, торцевое, периферийное, фасонное и т. д.
Концевое фрезерование — пазы, канавки, подсечки; колодцы (сквозные пазы), карманы (пазы, стороны которых выходят более, чем на 1 поверхность), окна (пазы, которые выходят только на одну поверхность).
Торцевое фрезерование — фрезерование больших поверхностей.
Фасонное фрезерование — фрезерование профилей. Примеры профильных поверхностей — шестерни, червяки, багет, оконные рамы.
Фреза́ — режущий многолезвийный инструмент в виде тела вращения с зубьями для фрезерования. Бывают цилиндрические, торцевые, червячные и др. Материал режущей части — быстрорежущая сталь, твёрдый сплав, минералокерамика, алмаз, массив кардной проволоки.
В зависимости от направления вращения фрезы относительно направления её движения (либо движения заготовки) — попутное «под зуб» когда фреза «подминает» заготовку, получается очень чистая поверхность, но также велика опасность вырыва заготовки при большом съеме материала; и встречное «на зуб», когда движение режущей кромки происходит навстречу заготовке. Поверхность получается похуже, зато увеличивается производительность. На практике используют оба вида фрезерования, встречное при предварительной (черновой) и попутное при окончательной (чистовой) обработке.
В зависимости от конструкции и типа зубьев фрезы бывают: цельные (полностью из одного материала), сварные (хвостовик и режущая часть состоит из различного материала, сваренные вместе), сборные (из различного материала, но соединённые стандартными крепёжными элементами — винтами, болтами, гайками, клиньями).
Концевые фрезы представляют собой группу фрез, отличающихся креплением в шпинделе фрезерного станка. Крепление фрез в шпинделе станка производят при помощи цилиндрического или конического хвоста. Зубья на цилиндрической части конструируют аналогично зубьям цилиндрических фрез, а на торцовой части аналогично зубьям на торцовой части торцевых фрез. Концевые фрезы подразделяют на:
-концевые обыкновенные с неравномерным окружным шагом зубьев, с цилиндрическим и коническим хвостовиками
-концевые, оснащенные коронками и винтовыми пластинками из твердого сплава
-концевые шпоночные с цилиндрическим и коническим хвостовиками
-шпоночные, оснащенные твёрдым сплавом
-концевые для Т-образных пазов
-концевые для сегментных шпонок
Угловые фрезы находят применение преимущественно для фрезерования канавок. Они бывают:
-одноугловые, применяют для фрезерования прямых канавок на фрезах и другом инструменте.
-двухугловые, несимметричные фрезы применяют для фрезерования прямых и винтовых канавок, а симметричные для фрезерования канавок фасонных фрез.
Дисковые фрезы необходимы для формирования пазов и канавок.
Дисковые фрезы бывают трех типов:
Пазовые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности. Для уменьшения трения по торцам толщина фрезы делается на периферии больше, чем в центральной части у ступицы. Важным элементом дисковой пазовой фрезы является ширина, так как фреза предназначена в том числе и для обработки пазов. Важной областью применения дисковой пазовой фрезы является распиловка заготовок из дерева и металла.
Двусторонние дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности, имеют зубья на торце.

У трёхсторонних дисковых фрез зубья расположены на цилиндрической поверхности и на обоих торцах. Условия резания у торцовых зубьев менее благоприятны, чем у зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности. Небольшая глубина канавки у торца не дает возможности получить необходимые задние и передние углы.
Монолитные фрезы
Монолитные фрезы — это фрезы, выполненные полностью из твердосплавного материла. Иногда их называют «пальчиковые фрезы». Их применение позволяет значительно ускорить процесс обработки, экономя время на замену/заточку и увеличивая скорость прохода в пять - шесть раз. Так же твёрдый сплав в режущем инструменте служит для обработки стали в закаленном виде, что исключает погрешности от деформации. Монолитные фрезы выпускаются следующих сплавов: Т5К10, Т15К6, ВК8, ВК10-ОМ. Самый передовой сплав — ВК10-ОМ, он отличается экономичностью и повышенной износоустойчивостью.
Фре́зерные станки́ — группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное. Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ (CNC).
Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы.
Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.
Виды фрезерных станков
-горизонтально-фрезерные консольные станки (с горизонтальным шпинделем и консолью)
-универсальные — с поворотным столом
-широкоуниверсальные — с дополнительными фрезерными головками
-вертикально-фрезерные станки (с вертикальным шпинделем) в том числе консольные
-бесконсольные называемые также с крестовым столом
-с передвижным порталом
-широкоуниверсальные инструментальные станки — с вертикальной рабочей плоскостью основного стола и поперечным движением шпиндельных узлов
-копировально-фрезерные станки
-фрезерные станки непрерывного действия, в том числе карусельно-фрезерные
-барабанно-фрезерные

Универсально-фрезерный станок
Имеет горизонтально расположенный шпиндель и предназначен для обработки фрезерованием разнообразных поверхностей на небольших и не тяжелых деталях в условиях единичного и серийного производства. Обработку ведут цилиндрическими, дисковыми, угловыми, концевыми, фасонными, торцовыми фрезами. На этом станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные фасонные и винтовые поверхности, пазы и углы. Фрезерование деталей, требующих периодического деления или винтового движения, выполняют с использованием специальных делительных приспособлений.
На станине смонтированы все основные узлы станка. Внутри станины размещены шпиндельный узел и коробка скоростей. Для поддержания оправки с фрезой служит хобот с серьгами. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль, несущая коробку подач. По направляющим консоли в поперечном направлении движутся салазки с поворотным устройством, которое несет продольный стол и позволяет поворачивать стол вокруг вертикальной оси на 45° в обе стороны, благодаря чему стол может перемещаться в горизонтальной плоскости под разными углами к оси шпинделя
Горизонтально-фрезерный станок
 
Горизонтально-фрезерный станок (1 — фундаментная плита, 2 — станина, 3 — консоль, 4 — салазки, 5 — стол, 6 — хобот, 7 — оправка со фрезой)
Отличается от универсально-фрезерного станка отсутствием поворотного устройства, то есть стол станка может перемещаться только перпендикулярно или вместе с салазками параллельно оси шпинделя.
Вертикальный консольно-фрезерный станок
В отличие от горизонтально-фрезерного имеет вертикально расположенный шпиндель, который в некоторых моделях станков допускает смещение вдоль своей оси и поворот вокруг горизонтальной оси, расширяя тем самым технологические возможности станка.

                Элементы зубчатых зацеплений
Для передачи вращения от одного вала другому в машинах широко применяют зубчатые колеса (цилиндрические и конические), а для преобразования вращательного движения в поступательное — зубчатые рейки, находящиеся в зацеплении с зубчатыми колесами (рис. 1, а—е).

   
         
                 
                   Рис. 222. Виды зубчатых колес
Точность зубчатых колес регламентирована стандартом (ГОСТ 1643—56), в котором предусмотрено 12 степеней точности с обозначением степеней в порядке убывания точности.
Для каждой степени точности установлены три группы норм:
1) кинематической точности колеса;
2) плавности работы колеса;
3) контакта зубьев.
Нормы кинематической точности определяют величину полной погрешности угла поворота зубчатого колеса за один его оборот при зацеплении с эталонным точным колесом.
Нормы плавности работы колеса определяют величину составляющих полной погрешности угла поворота-колеса, многократно повторяющихся за один его оборот.
Плавность работы колеса регламентируется главным образом величиной предельных отклонений основного шага, т. е. разностью действительного и номинального расстояния между двумя взаимно параллельными касательными к соседним двум одноименным профилям зубьев колес.
Нормы контакта зубьев определяют точность выполнения относительных размеров пятна контакта сопряженных зубьев в передаче.
Пятном контакта называется часть боковой поверхности зуба колеса, на котором располагаются следы его прилегания к зубьям парного колеса после вращения передачи при легком торможении.
Боковой зазор есть зазор между зубьями сопряженных колес в передаче, обеспечивающей свободный поворот одного из колес при неподвижном втором колесе.
Виды зубчатых колес.
В зависимости от эксплуатационных требований зубчатые колеса разделяют на три группы: скоростные, силовые и отсчетные.
Для передачи вращения при параллельных осях валов служат цилиндрические зубчатые колеса с прямыми и спиральными (косыми) или шевронными зубьями.
Для передачи вращения при пересекающихся осях служат конические зубчатые колеса с прямыми и криволинейными зубьями.
Для передач со скрещивающимися осями применяют зубчатые колеса с винтовыми зубьями и червячные пары (червячное колесо, находящееся в зацеплении с ведущим червяком).
Для преобразования прямолинейного движения во вращательное, или наоборот, применяют реечные передачи, где зубчатое колесо находится в зацеплении с зубчатой рейкой; зубья колеса и рейки могут быть прямые или спиральные (косые).
Накатывание зубьев зубчатых колес.
Зубья цилиндрических и конических зубчатых колес могут быть образованы горячим или холодным накатыванием. При горячем накатывании венец обрабатываемой заготовки нагревают токами высокой частоты до температуры 1100—1200° С и обкатывают его между вращающимися валками-накатниками (рис. 223).
При этом на венце выдавливаются зубья. Этим способом производят обычно предварительное формообразование зубьев (9—10-я степень точности). Для получения зубьев колес с более высокой точностью требуется последующая механическая их обработка или их холодное обкатывание — калибровка (7—8-я степень точности).
Накатывание зубьев холодным обкатыванием применяют лишь при модуле колеса до 1 мм, так как пластичность металла без его нагрева не достаточная.
Горячим накатыванием производят также предварительное формирование зубьев конических колес.
Так как при нарезании зубьев в целом металле на это расходуется до 50% общего времени на обработку зубчатого колеса и много металла уходит в стружку, зубонакатывание имеет большие перспективы применения при значительных программах выпуска.
               
              Рис. 223. Схема горячего накатывания зубьев
Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес.
Существует два основных способа нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес: копированием и обкаткой (огибанием).
Простейший способ нарезания копированием заключается в прорезании впадин между зубьями профильными (модульными) фрезами. После прорезания каждой впадины заготовку поворачивают на величину шага зацепления.

               
        Рис. 224. Схема нарезания зубьев модульными фрезами
Модульные фрезы бывают дисковые (рис. 224, а) и концевые (пальцевые). Концевые фрезы (рис. 224, б) применяют для нарезания зубьев больших модулей.
Нарезание зубьев по способу копирования дисковыми фрезами производится на универсально-фрезерных станках с применением делительных головок, а пальцевыми фрезами нарезают на зубофрезерных станках, снабженных специальными головками или на специальных станках. Способ копирования в силу ряда недостатков применяется лишь для нарезания зубьев колес невысокой точности при единичном производстве (главным образом в ремонтных мастерских).
Неточность нарезания зубьев этим способом в основном определяется следующей причиной: чтобы получить точный профиль зубьев, нужно было бы для каждого модуля применять отдельную дисковую фрезу. Но это экономически невыгодно, так как пришлось бы иметь в цехе слишком большое число фрез. Поэтому используют наборы в 8, 15 или 26 фрез. Таким образом, одной фрезой нарезают зубчатые колеса с разным числом зубьев, находящимся в определенном диапазоне.
Нарезание зубьев методом обкатки (огибания) основано на воспроизведении зацепления зубчатой пары, одним из элементов которой является режущий инструмент.

Рис. 225. Схема нарезания зубьев червячной фрезой
Нарезание червячной фрезой производят на зубофрезерных станках. Червячная фреза (рис. 225) представляет собой червяк с профилем зуборезной (основной) рейки, превращенной в режущий инструмент в результате прорезания в нем продольных спиральных канавок и затылования. Червячные фрезы делают однозаходными и многозаходными.
При нарезании зубьев обрабатываемая заготовка вращается вокруг вертикальной или горизонтальной оси, а фреза, вращаясь вокруг другой оси, перемещается вдоль оси вращения заготовки. Ось шпинделя фрезы наклонена относительно оси вращения заготовки под углом, равным углу наклона витков фрезы.
Нарезание зубьев червячной фрезой широко распространено как для предварительного, так и для окончательного нарезания прямых и спиральных наружных зубьев цилиндрических зубчатых колес в серийном и массовом производстве.
Существуют одношпиндельные и двушпиндельные зубофрезерные станки; чаще используют одношпиндельные станки.

     
Рис. 226. Зуборезный станок
На рис. 226 показана схема одношпиндельного зубофрезерного станка. Здесь заготовка закреплена на вертикальной оправке 1 круглого стола 2, могущего перемещаться для установки на нужную глубину резания. Сверху оправка поддерживается кронштейном 3. Фреза помещена на шпинделе суппорта 4, перемещающегося в вертикальном направлении.
Нарезание прямых и спиральных наружных и внутренних зубьев цилиндрических колес может производиться также методом долбления.
                             
Рис. 227. Схема нарезания зубьев на зубодолбежных станках
В этом случае режущий инструмент-долбяк (рис. 227) представляет собой режущее колесо с зубьями эвольвентного профиля. Нарезание зубьев производится на зубодолбежных станках, устроенных следующим образом. Заготовка 1, закрепленная на оправке вертикального шпинделя 2, медленно вращается вокруг своей оси. Долбяк 3, помещенный на шпиндель 4 головки, вращаясь, совершает возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении, образуя постепенно впадины между зубьями в заготовке. В процессе зубонарезания окружные скорости долбяка и заготовки одинаковы (на их начальных окружностях), как будто бы они находятся в действительном зацеплении.
Долбление круглыми долбяками — единственно возможный способ нарезания зубчатых колес с внутренним зубом, а также зубчатых колес, у которых зубчатый венец расположен вблизи буртика или зубьев блочных колес, фрезерование которых невозможно из-за отсутствия места для выхода фрезы.
Нарезание зубьев конических зубчатых колес.
Чаще всего в машинах для передач под прямым углом применяют прямозубые конические колеса. Их особенность в том, что толщина зубьев по их длине не одинакова. Модуль также постепенно уменьшается по направлению к вершине зубьев. Поэтому для осуществления нарезания этих зубьев требуются более сложные кинематические связи в станках, чем при нарезании цилиндрических зубчатых колес.
Существуют следующие способы нарезания прямозубых конических колес: строгание двумя резцами на зубострогальных станках; фрезерование двумя фрезами на станках для нарезания конических колес; протягивание зубьев круговыми протяжками.
     

Рис. 228. Схема образования зубьев у прямозубых конических колес
Первый способ — наиболее универсальный и наименее производительный — применяют в единичном и мелкосерийном производстве. Этот способ основан на следующем принципе: если представить себе, что заготовка из очень пластичного материала будет обкатана плоским коническим колесом (круговой рейкой) с прямолинейными профилями зубьев (рис. 228, а), то на заготовке выдавятся зубья с эвольвентным профилем.
Если боковые поверхности одного зуба воображаемой круговой рейки 2 заменить прямыми режущими кромками инструмента 3, двигающимися по направлению образующих поверхности зуба этой рейки, а нарезаемой заготовке 1 придать вращательное движение и качение по воображаемой рейке, то на ней будет прорезана впадина между зубьями, профиль которых получится эвольвентным (рис. 228, б).
После нарезания каждого зуба заготовка должна быть повернута на величину шага зацепления с помощью делительного устройства.
На таком станке режущими инструментами являются два резца с прямолинейными режущими кромками, движущиеся попеременно возвратно-поступательно вдоль образующей поверхности нарезаемого зуба (рис. 228, б).
Обрабатываемая заготовка медленно поворачивается вокруг оси А А. Оправка, на которой помещена заготовка, находится в особой качающейся люльке. Сочетание качания этой люльки и вращения заготовки создает движение ее обкатки относительно профиля рейки, образованной режущими кромками инструмента (рис. 228, в).
Более производительным способом является нарезание двумя дисковыми фрезами, расположение режущих кромок которых соответствует расположению режущих кромок резцов в описанных зубо-строгальных станках. Фрезы подаются вдоль образующих поверхностей воображаемой рейки, а движение обкатки придается нарезаемой заготовке, как описано выше.
Зубья колес с модулем до 2 мм нарезают сразу начисто. При больших модулях производят предварительное прорезание впадин между зубьями фрезерованием дисковыми фрезами.
При очень больших программах выпуска нарезание зубьев конических колес средних модулей производят круговыми протяжками на особых зубопротяжных станках. В этом случае инструменту придают вращательное и поступательное движение, управляемое специальными механизмами.