Зубонарезание.

Обработка металлов резанием занимает приоритетное место в машиностроении. Ведь, для того, чтобы обычная металлическая заготовка превратилась в деталь, приобрела требуемую форму и нужные размеры, чтобы поверхность этой детали была определенного качества, ее необходимо обработать, то есть снять лишний металл. Для этих целей используются разнообразные металлообрабатывающие станки, в качестве основного рабочего инструмента у которых могут быть различные резцы, фрезы, сверла разного диаметра и другие приспособления.

Для нарезания зубьев на цилиндрических зубчатых колесах могут быть использованы зубофрезерные и зубодолбежные станки. В качестве основного режущего инструмента у первого вида станков используют специальные резцы и фрезы, а станки второго вида оборудованы «долбяком» - режущим инструментом, совершающим возвратно - поступательные движения. Зубофрезерные работы, в отличие от зубодолбежных, более широко используются в тяжелом машиностроении, благодаря их большей производительности, широкой универсальности применяемых станков. Эти станки намного надежнее в эксплуатации, с их помощью можно нарезать прямозубые, косозубые, червячные и шевронные колеса, используя червячную фрезу, можно производить изготовление шестеренок на заказ, применяя дополнительные устройства и летучие резцы, можно изготавливать колеса с внутренним зацеплением, используя пальцевые и дисковые фрезы.
Изготовление зубчатого колеса можно производить двумя методами - методом обкатки и методом следа (копирования). Используя метод копирования, применяют рабочий инструмент, режущая кромка которого по форме совпадает с профилем впадины необходимого зубчатого венца. Режущий инструмент - модульная фреза (также, можно применять дисковую или пальцевую) совершает перемещение вдоль впадин цилиндрического колеса, оставляя в каждый момент времени отпечаток своей формы. Обработав одну впадину, обрабатываемую заготовку поворачивают на одно движение деления (окружной шаг) и приступают к обработке следующей впадины. Однако, этот метод изготовления зубчатых колес имеет ряд недостатков. Чтобы произвести точную обработку каждого колеса, необходима своя определенная фреза, в связи с чем, нужно иметь набор большого количества сложных фрез. Обычно, для обработки колеса ограничиваются набором, состоящим из восьми или пятнадцати фрез для каждого модуля. Поэтому, метод копирования является малопроизводительным. Его используют только в единичном производстве или, в основном, при ремонтных работах. Достоинством метода копирования является простота используемого оборудования, потому что обработку заготовки можно вести, и на горизонтально - фрезерных, и на вертикально - фрезерных станках, используя делительную головку.

Когда необходимо получить большое количество деталей, используют метод обкатки. Суть этого метода заключается в том, что заготовка и режущий инструмент обкатываются, наподобие, звеньев зубчатой передачи. Режущий инструмент (фреза) и заготовка в зуборезном станке образуют пару, похожую на червячную передачу - червячная фреза вращается вместе с заготовкой, совершая сложное формообразующее движение. При изготовлении червячного колеса этим методом достаточно просто углубиться фрезой в заготовку на всю высоту зуба, чтобы получить необходимую форму по длине. При нарезании зубьев на цилиндрическое колесо, используя этот метод, необходимо также и формообразующее движение вдоль зуба. В случае, когда необходим прямой зуб, совершается простое прямолинейное движение. Для косозубого колеса необходим винтовой зуб, поэтому, чтобы его изготовить необходимо сложное движение, которое состоит из перемещения вдоль оси колеса червячной фрезы и поворота вокруг оси самого колеса. Метод обкатки, в результате, отличается высокой производительностью и точностью. Преимуществом этого метода является универсальность используемого режущего инструмента, потому что при одном модуле, применяя один режущий инструмент, можно нарезать колеса, имеющие разное число зубьев. С помощью этого метода можно производить, например, изготовление шестеренок на заказ в большом количестве, разных размеров и конфигураций.