Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
106
10. METODY WYKONYWANIA GWINTÓW
I UZĘBIEŃ WALCOWYCH
Zarówno gwintowanie jak i obróbka uzębień stanowią zbiór wielu metod, które
z kinematycznego punktu widzenia należą do różnych sposobów obróbki. Cechą
charakterystyczną obróbki gwintów i obróbki uzębień jest złożoność kinematycznych
ruchów i stereometrycznych cech narzędzi.
Celem ćwiczenia jest poznanie metod wykonywania:
a) gwintów toczeniem oraz przy pomocy gwintowników i narzynek,
b) kół zębatych walcowych metodą kształtową oraz frezowania
obwiedniowego.
Rys. 10.1. Różne rodzaje gwintów: a) trójkątny metryczny, b) trójkątny calowy (Whitwortha),
c) trapezowy symetryczny, d) trapezowy niesymetryczny, e) okrągły, f) prostokątny jednozwojny,
g) prostokątny wielozwojny (trójwchodowy)
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
107
10.1. METODY WYKONYWANIA GWINTÓW
10. 1.1. Podstawowe rodzaje gwintów
Gwinty mają zwoje ułożone na powierzchni walcowej lub stożkowej według
linii śrubowej. Określane są za pomocą następujących danych:
zarys gwintu,
wymiar gwintu,
kierunek linii zwojów,
krotność gwintu.
10.1.2. Sposoby wykonywania gwintów metodami obróbki ubytkowej
Zależnie od średnicy gwintu, usytuowania powierzchni na której znajduje się
gwint, materiału obrabianego, dokładności, przeznaczenia i wielkości produkcji
wyróżnia się następujące sposoby wykonania:
nacinanie gwintownikami (gwinty wewnętrzne),
nacinanie narzynkami (gwinty zewnętrzne),
nacinanie głowicami gwinciarskimi (gwinty zewnętrzne),
toczenie gwintów nożami pojedynczymi, wielokrotnymi oraz
obwiedniowymi,
frezowanie frezami pojedynczymi, wielokrotnymi i głowicami obiegowymi.
szlifowanie ściernicami z zarysem pojedynczym lub wielokrotnym.
10.1.3. Wykonywanie gwintów gwintownikami
Gwintowniki są narzędziami skrawającymi wieloostrzowymi, przeznaczonymi
do nacinania w otworach gwintów zarówno lewo jak i prawozwojnych. Budowa ich
odznacza się tym, że ostrza skrawające umieszczone są na obwodzie gwintownika,
wzdłuż linii śrubowej o ustalonym skoku. Każde ostrze jest oddzielone wrębem od
następnego. Wręby te powstają w wyniku wykonania na gwintowniku rowków
wiórowych.
Gwintownik ma część roboczą A i część chwytową B (rys10.2). W części
roboczej wyróżnia się część skrawającą A
1
i część prowadzącą (kalibrującą) A
2
.
W części chwytowej wyróżnia się chwyt (walcowy lub stożkowy), oraz część
zabierakową B
1
(płetwa lub ścięcie czworokątne).
Gwintowniki mają następujące parametry stereometryczne:
kąt natarcia
o
, który może się mieścić w granicach 5 do 30
o
,
kąt przyłożenia w części skrawającej
o
= 6 do 12
o
,
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
108
kąt przystawienia
r
, przyjmuje wartości od 3
o
dla gwintownika wykańczają-
cego do 18
o
dla gwintownika wstępnego.
Rys. 10.2. Gwintownik i stereometria jego ostrzy
W obróbce maszynowej może być stosowany jeden gwintownik (rys. 10.3a). Długość
jego części skrawającej wynosi 12 do 16 skoków gwintu. Do obróbki ręcznej
stosowane są komplety
gwintowników składające
się z trzech lub dwóch
gwintowników (rys 10.3b
i c). Najczęściej dobiera
się kształt i wymiary czę-
ści skrawającej tak, aby na
pierwszy
gwintownik
(zdzierak) przypadało 50 -
60% naddatku, na gwin-
townik drugi (pośredni)
25 - 30% naddatku. Reszta
pozostaje dla gwintownika
trzeciego – wykańczają-
ce-go.
Rys. 10.3. Zarys nakroju
a) gwintownika maszynowego,
b), c) rozkład naddatku dla
kompletu trzech i dwóch
gwintowników ręcznych,
d) rozkład naddatku dla zespółu
trzech gwintowników
wykańczaków (komplet B)
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
109
Otwory przed gwintowaniem muszą być uprzednio obrobione na wymiar tak,
aby gwintownik nie skrawał na swojej średnicy wewnętrznej. Zbyt mały otwór przed
gwintowaniem grozi ukręceniem gwintownika. Podczas gwintowania gwintownikiem
odkształcenie materiału w strefie skrawania powoduje unoszenie się zwojów gwintu w
kierunku promieniowym, dlatego otwory przeznaczone do gwintowania muszą mieć
średnicę dostosowaną do wykonywanego gwintu. W tabeli 10.1 podano przykłady
wymiarów otworów pod gwint.
Tabela 10.1. Przykłady wymiarów otworów pod gwint dla różnych materiałów obrabianych
Średnica gwintu
[mm]
Żeliwo i brąz
[mm]
Stal, mosiądz
i stopy aluminium [mm]
M5
M6
M8
M10
M12
M16
M20
M24
M30
4,1
4,9
6,6
8,3
9,9
13,8
17,25
20,75
25,75
4,2
5
6,7
8,4
10,0
13,9
17,5
21,0
26,0
Dla dobrego wprowadzenia gwintownika należy przed gwintowaniem otwór
sfazować. W przypadku gwintowania otworów nieprzelotowych głębokość otworu
powinna być większa od założonej długości gwintu o wymiar odpowiadający
przynajmniej czterem nitkom gwintu.
W gwintowaniu ręcznym stosowany jest napęd pokrętłem. W celu zmniejszenia
tarcia na części prowadzącej zalecane jest stosowanie cieczy smarującej, np. oleju
wiertniczego. Gwintowanie ręczne nie wymaga chłodzenia a to z uwagi na małą
prędkość skrawania i przerywany charakter pracy.
W gwintowaniu maszynowym wymagane jest zastosowanie stosunkowo
małych prędkości skrawania i zastosowania nawrotności wrzeciona, co spowodowane
jest koniecznością wykręcania gwintownika z otworu. Dla zabezpieczenia
gwintowników przed ich przeciążeniem i ewentualnym ukręceniem stosowane są
oprawki przeciążeniowe, wyposażone najczęściej w sprzęgła kłowe, które
równocześnie pełnią rolę grzechotki, dając znać o przeciążeniu.
W początkowej fazie gwintowania gwintownik ma posuw wymuszony. Po na-
cięciu kilku zwojów posuw narzędzia odbywa się samoczynnie.
Orientacyjne prędkości skrawania podczas gwintowania gwintownikami
(zależnie od średnicy gwintu) wynoszą dla:
stali 5 do 12 m/min,
żeliwa 8 do 25 m/min,
metali kolorowych 10 do 35 m/min.
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
110
Dochowanie tych prędkości skrawania i stosowanie cieczy chłodząco-
smarujących , gwarantuje dotrzymanie okresu trwałości ostrza w granicach od 90 do
150 minut ciągłej pracy.
10.1.4. Wykonywanie gwintów narzynkami
Do gwintowania zewnętrznego można stosować zarówno narzynki jak i głowice
gwinciarskie, w obróbce ręcznej jak i maszynowej.
Narzynki mają większość parametrów stereometrycznych podobną do
gwintowników (rys 10.4). Wyjątek stanowi jedynie kąt przystawienia
r
, który dla
narzynek gwintujących przelotowo wynosi 20 do 30
o
, a dla narzynek gwintujących
nieprzelotowo
r
= 45
o
.
Rys. 10. 4. Narzynka okrągła: a) pełna i b) okrągła nastawna
Z uwagi na konstrukcję rozróżnia się narzynki okrągłe (otwarte i zamknięte),
kwadratowe, sześcioboczne i inne (rys. 10.5).
Narzynki stosuje się głównie w warunkach produkcji jednostkowej i do gwin-
towania ręcznego. Średnica trzpienia do gwintowania powinna być o 0,1 skoku gwintu
mniejsza od średnicy gwintu, co np. dla gwintu zewnętrznego M12 daje średnicę
11,8 mm. Pamiętać należy także o wykonaniu odpowiednich sfazowań wprowa-
dzających dla narzynki takich, aby średnica na końcu fazy była równa lub mniejsza od
średnicy wewnętrznej narzynki.
Narzynki otwarte (rozcięte z jednej strony) pozwalają na niewielkę zmianę
średnicy gwintu.
Orientacyjne prędkości skrawania dla gwintowania maszynowego narzynkami
przy zastosowaniu cieczy chłodząco-smarującej wynoszą dla:
stali 2 do 4 m/min,
żeliwa 4 do 8 m/min,
metali kolorowych 8 do 15 m/min.
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
111
Przykłady oprawek do narzynek stosowanych w obróbce maszynowej pokazano
na rys. 10.6. Ich konstrukcja pozwala na niewielkie i samoczynne ustawianie się
narzynki względem osi gwintowanej śruby. Bardziej skomplikowane konstrukcje
zabezpieczają dodatkowo narzynkę przed przeciążeniem i zrywaniem nitek gwintu.
Rys. 10.5. Odmiany narzynek i gwintownic; a) okrągła, b) i c) okrągłe nastawne za pomocą wkręta,
d) okrągła nastawna o zwiększonej sprężystości, e) dzwonowa automatowa, f) tulejowa automatowa,
g) dzielona, h) kwadratowa, i) sześcioboczna
Rys. 10.6. Oprawki do narzynek okrągłych do pracy maszynowej.
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
112
10.1.5. Toczenie gwintów
Toczenie stosuje się do gwintów zewnętrznych i wewnętrznych, gwintów śrub
pociągowych o zarysie prostokątnym i trapezowym, gwintów o dużych średnicach
i nienormalnym zarysie lub skoku oraz w przypadku niewielkich serii przedmiotów.
Do toczenia gwintów stosuje się noże tokarskie:
kształtowe pojedyncze (imakowe lub oprawkowe),
kształtowe wielokrotne (tzw. grzebieniowe),
specjalne, do toczenia obwiedniowego .
Toczenie gwintu nożem pojedynczym na tokarce jest obróbką mało wydajną.
Narzędzie jest jednak bardzo proste i tanie. Dokładność gwintu (skok i współ-
osiowość) jest dość duża. W przypadku dokładnej śruby pociągowej i liniału
korekcyjnego może być nawet bardzo duża.
Rys. 10.7. Sposoby podziału naddatku obróbkowego
Przy toczeniu pojedynczym nożem głębokość gwintu zmusza do podziału
warstwy skrawanej na szereg przejść (rys. 10.7). Na rysunku 10.8 przedstawiono
przykładowe noże pojedyncze imakowe do toczenia gwintów, oraz noź oprawkowy
słupkowy, krążkowy i styczny.
Rys. 10.8. Noże do toczenia gwintów: a) imakowe, b) słupkowy, c) krążkowy, d) styczny
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
113
Kąt wierzchołkowy ostrza noża do gwintu powinien być nieco mniejszy od kąta
rozwarcia gwintu. Zmniejszenie tego kąta jest uzasadniane rozbijaniem wrębu gwintu
przez nóż pojedynczy. Zaleca się, aby kąt wierzchołkowy noża pojedynczego był
mniejszy o około 30 minut od kąta wrębu gwintu (59
o
30` dla gwintów
metrycznych, 54
o
30` dla gwintów calowych). Kąt natarcia noża pojedynczego wynosi
od 0 do 25
o
i zależy od rodzaju obrabianego materiału. Kąt przyłożenia przyjmuje się
w granicach od 3 do 12
o
w zależności od średnicy i skoku gwintu.
Dobór warunków skrawania przy nacinaniu gwintów nożami pojedynczymi
sprowadza się do wyboru odpowiedniej liczby przejść i do obliczenia prędkości
skrawania. Tą zaś oblicza się z uwzględnieniem materiału narzędzia i materiału
obrabianego oraz konieczności wycofywania noża po każdym przejściu. Dlatego
gwinty toczone wymagają podtoczenia, tzn. rowka, który ma na celu umożliwienie
wycofania ostrza po każdym przejściu noża.
W toczeniu skok gwintu powstaje przez sprzęgnięcie ruchu obrotowego
przedmiotu z ruchem prostoliniowym narzędzia. Uzyskuje się to przez wybranie
odpowiedniego przełożenia w skrzynce posuwów lub założenie odpowiednich kół
zmianowych w przekładni gitarowej i
g
(rys.10.9).
Rys.10.9. Podstawowe elementy łańcucha kinematycznego posuwów gwintowych tokarki
Toczenie gwintu nożem wielokrotnym grzebieniowym, z nakrojem umożliwia
wykonanie gwintu w jednym przejściu. Wymaga jednak bardzo sztywnego
przedmiotu oraz długiego wybiegu ze względu na stosunkowo długi nakrój.
Toczenie obwiedniowe gwintów (rys.10.10) wymaga specjalnych obrabiarek,
umożliwiających synchronizację ruchu obrotowego i posuwu. Wymaga również
specjalnego i w dodatku kosztownego narzędzia. Toczenie obwiedniowe stosuje się
głównie do obróbki bardzo długich śrub pociągowych. Sposób ten pozwala także na
toczenie nie tylko gwintów ale i ślimaków walcowych.
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
114
10.2. METODY WYKONYWANIA UZĘBIEŃ
10.2.1. Wymagania obróbkowe
Wykonywanie kół zębatych i innych elementów uzębionych można podzielić na
dwa etapy: technologię elementu przed nacięciem uzębienia i technologię związaną
z nacinaniem zębów, z ewentualną dalszą obróbką mogącą wystąpić po nacinaniu
uzębienia.
Na rysunku 10.11 przedstawiono rysunek warsztatowy koła zębatego o zębach
prostych. Na rysunku podana jest średnica podziałowa D
p
, średnica zewnętrzna D
d
i średnica dna wrębów międzyzębnych D
s
. Na średnicy podziałowej podano znak
chropowatości powierzchni roboczych zębów. Z boku są wymienione cztery
wielkości: moduł m, liczba zębów z, kąt przyporu
i klasa dokładności wykonania i.
Rys. 10.11. Rysunek warsztatowy koła zębatego
Rys.10.10. Toczenie obwiedniowe
gwintu
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
115
Średnicę podziałową koła zębatego oblicza się ze wzoru
D
p
= m z
(10.1)
Rozróżniamy koła zębate walcowe i stożkowe. Te pierwsze mogą mieć zęby
proste, skośne (śrubowe) lub daszkowe. Koła zębate stożkowe mogą mieć zęby proste,
skośne lub łukowe.
Rys. 10.12. Rodzaje przekładni zębatych: a), b), c), d) przekładnie walcowe o osiach równoległych,
e) przekładnia walcowa o osiach wichrowatych, f) przekładnia ślimakowa walcowa
10.2.2. Klasyfikacja metod obróbki uzębień
Obróbka uzębień może być prowadzona jedną z trzech metod:
kształtową,
kopiową,
obwiedniową.
W metodzie kształtowej krawędzie skrawające narzędzia mają kształt wrębu
międzyzębnego. W metodzie kopiowej prowadnice suportu narzędziowego są
wodzone wzdłuż wzornika i na przedmiocie obrabianym następuje odwzorowanie
kształtu wzornika za pomocą prostego stereometrycznie narzędzia. W metodzie
obwiedniowej narzędzie obwodzi zarys zęba przez kolejne położenie ostrzy
skrawających. Między narzędziem a przedmiotem występuje tzw. przekładnia
technologiczna odpowiadająca współpracy dwóch elementów zębatych.
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
116
10.2.3. Obróbka kształtowa kół walcowych
Do obróbki kształtowej uzębień kształt ostrza narzędzia powinien ściśle
odpowiadać kształtowi wrębu. Kształt ostrza i sposób jego ostrzenia powinny być
takie, aby ostrze po naostrzeniu nie straciło kształtu wrębu. Warunek ten spełniają
ostrza zataczane szlifowane jedynie na powierzchni natarcia.
W metodzie kształtowej stosuje się frezy modułowe krążkowe lub palcowe.
a)
b)
Rys 10.13. Frez modułowy kształtowy: a) krążkowy, b) palcowy
Ponieważ kształt wrębu (przy danym kącie zarysu) zależy od modułu i liczby zębów,
przeto w celu uzyskania wysokiej dokładności obróbki należałoby mieć dla każdej
Tabela 10.2. Zespoły modułowych frezów krążkowych, ich numery i zakresy stosowania
*)
Liczba zębów
Nr freza w zespole
Liczba zębów
Nr freza w zespole
w nacinanym
złożonym z
w nacinanym
złożonym z
kole
26
15
8
kole
26
15
8
frezów
frezów
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24-25
1
1 ½
2
2 ½
2 ¾
3
3 ¼
3 ½
3 ¾
4
4 ¼
4 ½
4 ¾
1
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
4 ½
1
2
3
4
26-27
28-29
30-31
32-34
35-37
38-41
42-46
47-54
55-65
66-79
80-102
103-134
135 -zębatka
5
5 ¼
5 ½
5 ¾
6
6 ¼
6 ½
6 ¾
7
7 ¼
7 ½
7 ¾
8
5
5 ½
6
6 ½
7
7 ½
8
5
6
7
8
*)
Granicą między zespołem złożonym z 8 frezów i 15 frezów jest moduł 7, tj. dla kół zębatych o
module większym od m=7 istnieje już tylko zespół złożony z 15 frezów
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
117
kombinacji modułu i liczby zębów oddzielny frez. W praktyce rezygnuje się nieco
z dokładności i wykonuje się frezy dla określonego zakresu zębów przy stałym
module. W tabeli 10.2 podano zespoły handlowe tych frezów.
Oprócz modułowych frezów tarczowych obróbka uzębień może być
prowadzona frezami palcowymi. Frezy te znajdują zastosowanie wówczas, gdy frez
tarczowy nie ma dostatecznego wybiegu, jak to ma miejsce przy obróbce zębów
daszkowych.
Metoda kształtowa pozwala na wykonywanie kolejnych wrębów po sobie, co
wymaga podziału obwodu z zastosowaniem podzielnicy. Na rysunku 10.14
przedstawiono schemat kinematyczny podzielnicy uniwersalnej.
W przypadku dzielenia obwodu koła na równe części stosuje się dzielenie
bezpośrednie za pomocą tarczki T osadzonej bezpośrednio na wrzecionie podzielnicy.
Przy dzieleniu pośrednim zwykłym, koła zębate przekładni gitarowej z
a
do z
d
są
rozłączone, a ślimak Sl pokręcany jest bezpośrednio korbką K o odpowiedni kąt
względem tarczki podziałowej T unieruchamianej za pomocą zatrzasku. Tarczka T ma
wykonane współśrodkowo na okręgach kilka rzędów otworków, w które wsuwa się
sworzeń zatrzasku korbki. Podzielnice uniwersalne wyposażone są w wymienne
tarczki podziałowe o następujących liczbach otworków na okręgach: 15, 16, 17, 18,
19, 20, 21, 23, 27, 29, 31, 33, 37, 39, 41, 43, 46, 47, 48, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66.
Na jeden obrót obrabianego przedmiotu wokół własnej osi przypada 40 obrotów
korbką K (przełożenie przekładni ślimakowej wynosi 1:40). Jeśli liczba zębów na kole
obrabianym jest większa od 40 (z>40) to wówczas
l
m
z
40
(10.2)
Rys.10.14. Schemat kinematyczny
podzielnicy uniwersalnej
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
118
gdzie: l - liczba otworków o jaką należy przekręcić korbkę względem tarczki,
m - liczba otworków na okręgu tarczki, z - liczba nacinanych zębów.
Jeśli liczba zębów na kole obrabianym jest mniejsza od 40 (z<40) to należy
wykonać ponad jeden obrót korbką, zgodnie ze wzorem
40
z
p
l
m
(10.3)
w którym p - stanowi liczbę pełnych obrotów korbką.
W celu uniknięcia pomyłek przy podziale używa się nastawnych wskazówek do
odmierzania liczby l otworków na tarczce podziałowej. Wskazówki obejmować muszą
l + 1 otworków na wybranym okręgu o m otworkach na obwodzie.
Dzielenie zwykłe jest możliwe jedynie wtedy, gdy m jest krotnością liczby
otworków w jednym z okręgów na tarczce podziałowej. Gdy tak nie jest, stosujemy
dzielenie sprzężone, tj. z zastosowaniem przekładni gitarowej z kołami zmianowymi
z
a
, z
b
, z
c
, z
d
.
W obróbce kół zębatych o zębach skośnych (śrubowych) narzędzie musi mieć
kształt wrębu w przekroju normalnym. Dlatego narzędzia i ustawienie przekładni
gitarowej dobiera się według zastępczej liczby zębów koła nacinanego, którą oblicza
się ze wzoru
o
zast
z
z
3
cos
(10.4)
w którym
o
- jest kątem pochylenia linii śrubowej zęba na walcu podziałowym koła.
10.2.4. Metoda kopiowa obróbki kół walcowych
Metoda kopiowa obróbki kół walcowych stosowana jest bardzo rzadko z uwagi
na małą wydajność obróbki. Polega ona na tym, że zarys zęba otrzymuje się przez
przesuwanie narzędzia wraz z saniami kopiału. Sposób ten stosowany jest w zasadzie
tylko na strugarkach do obróbki kół walcowych i stożkowych o dużych modułach.
Coraz częściej bywa jednak stosowana jako obróbka wstępna, usuwająca
nadmiar naddatku przy obróbce kół stożkowych.
10.2.5. Metody obwiedniowego nacinania kół zębatych walcowych
Obróbka obwiedniowa kół zębatych walcowych polega na obwodzeniu zarysu
boku zęba przez kolejne położenia krawędzi skrawającej. W tym przypadku zarys
ostrza nie pokrywa się z zarysem wrębu międzyzębnego. Narzędzie w tej metodzie
może mieć kształt zębatki prostoliniowej, koła zębatego lub ślimaka (rys 10.15).
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
119
10.2.6. Dłutowanie kół zębatych metodą Maaga i Sunderlanda
Zarówno w metodzie Maaga jak i Sunderlanda ruch główny dłutujący wykonuje
suwak narzędziowy, na którym zamocowane jest narzędzie o kształcie zębatki
prostoliniowej. Ruchy obwiedniowe może wykonywać albo tylko koło obrabiane
(metoda Maaga), albo koło obrabiane i narzędzie (metoda Sunderlanda).
W metodzie Maaga koło dłutowane wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi
oraz ruch posuwisty równoległy do zębatki. Warunki obróbki tak są dobrane, aby koło
obrabiane obtaczało się swoją średnicą podziałową po linii podziałowej zębatki bez
poślizgu.
Rys. 10.16. Ruchy narzędzia i koła obrabianego podczas dłutowania zębatką prostoliniową:
a) metoda Maaga, b) metoda Sunderlanda
Rys. 10.15. Zasada nacinania
zębów metodą obwiedniową
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
120
W metodzie Sunderlanda ruch obrotowy wykonuje nacinane koło, a narzędzie
oprócz ruch głównego wykonuje ruch posuwisty. Oba ruchy odbywają się z takimi
prędkościami, jak gdyby koło i narzędzie stanowiły przekładnię zębatkową. Obie
metody różnią się od siebie także tym, że zębatka w metodzie Maaga jest pochylona,
co gwarantuje dodatni kąt natarcia ostrzom, natomiast w metodzie Sunderlanda kąt
natarcia jest już zaszlifowany na zębatce (rys. 10.17).
Kształt narzędzia - zębatki jest taki, że rzut krawędzi skrawających na
płaszczyznę prostopadłą do osi koła tworzy zębatkę przystającą do zębatki
odniesienia. Linia podstaw zębów narzędzia jest nieco cofnięta, aby nie obrabiać
zewnętrznej średnicy koła. Grubość zębów narzędzia jest dostosowana do grubości
wrębów uzębienia, z uwzględnieniem luzu międzyzębnego w przekładni oraz
naddatku na dalszą obróbkę. Ponieważ zębatka - narzędzie jest krótsza od obwodu
nacinanego koła, to po nacięciu kilku zębów na kole, zębatka musi wrócić do
położenia początkowego, następnie należy odpowiednio obrócić koło i zacząć
obrabiać następną partię zębów. Stąd niekiedy metody powyższe określa się jako
metody obwiedniowo-podziałowe.
10.2.7. Dłutowanie uzębień metodą Fellowsa
W pełni obwiedniową jest metoda Fellowsa, która umożliwia dłutowanie
uzębienia, zarówno zewnętrznego jak i wewnętrznego, przy pomocy narzędzia
o kształcie koła zębatego.
Narzędzie i koło obrabiane obtaczają się po sobie średnicami podziałowymi bez
poślizgu, jakby tworzyły ze sobą parę współpracujących kół przekładni. Ruchy
dłutujące wykonuje suwak narzędziowy. W czasie jałowego ruchu powrotnego
Rys. 10.17. Zębatki Maaga do:
a) zębów prostych,
c) zębów skośnych oraz
b) zębatka Sunderlanda
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
121
suwaka koło obrabiane odsuwa się nieco od narzędzia (system Felloswa), aby
zapobiec tarciu i niepotrzebnemu tępieniu się ostrzy. W systemie Sykesa ruch
odstawczy realizowany jest przez narzędzie.
Rys.10.18. Znormalizowane kształty noży Fellowsa: a) płaski, b) garnkowy, c) z gwintem, d) trzpieniowy
Dłutowanie uzębień narzędziem w kształcie koła zębatego jest nieco
wydajniejsze niż dłutowanie zębatką prostoliniową. Ponadto pozwala na dłutowanie
uzębień wewnętrznych.
a)
Rys. 10.19. Ruch narzędzia i przedmiotu obrabianego podczas nacinania koła o zębach prostych
wg metody Fellowsa: a) zasada pracy, b) schemat kinematyczny obróbki
10.2.8. Frezowanie obwiedniowe uzębień walcowych
Frezowanie obwiedniowe uzębień na kołach walcowych (rys. 10.20) polega na
tym, że narzędzie, tzw. modułowy frez ślimakowy, wykonuje ruch obrotowy, który
jest głównym ruchem roboczym. Przedmiot obrabiany obraca się dokoła własnej osi,
wykonując jeden z ruchów pomocniczych, zwany ruchem podziałowym. Drugi ruch
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
122
pomocniczy, nazywany posuwowym, polega na przesuwaniu się freza względem
przedmiotu obrabianego równolegle do osi obrabianego przedmiotu.
Oś obrotu freza jest nachylona względem płaszczyzny czołowej obrabianego
przedmiotu o kąt
wzniosu linii śrubowej freza ślimakowego. W przypadku
frezowania kół walcowych o zębach skośnych przy pochylaniu freza należy
dodatkowo uwzględnić kąt pochylenia linii zębów. Zaletą tej metody jest to, że tym
samym frezem można obrabiać koła o zębach prostych jak i skośnych. Jej wadą zaś to,
że występuje tu dość długa droga dobiegu freza w stosunku do szerokości wieńca
zębatego. Dlatego stosuje się, o ile to możliwe, frezowanie kół w pakietach.
Rys. 10.20. Schemat nacinania uzębień frezem ślimakowym: a) zasada obróbki, b) pochylenie freza
10.3. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1.
Wykonanie na wskazanym wałku nożem punktowym gwintu:
metrycznego prawozwojnego,
metrycznego lewozwojnego,
metrycznego prawozwojnego trójwchodowego.
Dobranie przełożenia posuwów dla zadanych skoków gwintów.
Sprawdzenie sprawdzianem do gwintów jakości wykonanych gwintów.
2.
Wykonanie koła zębatego walcowego o zębach prostych metodą kształtową.
Do obróbki należy stosować frezarkę uniwersalną zaopatrzoną w uniwersalną
podzielnicę.
Ocena jakości wykonanych zębów koła zębatego.
3.
Wykonanie koła zębatego walcowego o zębach skośnych metodą obwiedniową.
Obróbkę przeprowadzić na frezarce obwiedniowej Almhuts Bruk AG typ GMV 600A.
Należy zamocować na wrzecionie frezarki modułowy frez ślimakowy i ustawić
wrzeciono pod właściwym kątem.
Dobrać koła znamionowe do przekładni gitarowych.
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
123
a) frezowanie zębów prostych
b) frezowanie zębów skośnych
z
D
C
B
A
80
(10.5)
zast
O
z
C
D
C
B
A
sin
(10.6)
gdzie: A, B, C, D – są liczbą zębów kół zmianowych w przekładniach gitarowych.
Uwaga: Zastępczą liczbę zębów dla kół o zębach skośnych wyznaczyć ze wzoru
(10.4).
Ocenić jakość wykonanego koła zębatego.
4. Kartkówka
Rys.10.21. Frezarka
obwiedniowa Almhuts Bruk AG
typ GMV 600A
Ć
Ć
W
W
I
I
C
C
Z
Z
E
E
N
N
I
I
E
E
6
6
:
:
M
M
E
E
T
T
O
O
D
D
Y
Y
W
W
Y
Y
K
K
O
O
N
N
Y
Y
W
W
A
A
N
N
I
I
A
A
G
G
W
W
I
I
N
N
T
T
Ó
Ó
W
W
I
I
U
U
Z
Z
Ę
Ę
B
B
I
I
E
E
Ń
Ń
W
W
A
A
L
L
C
C
O
O
W
W
Y
Y
C
C
H
H
124
10.4. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA
[10.1]
DMOCHOWSKI J., UZAROWICZ A.: Obróbka skrawaniem i obrabiarki. PWN, Warszawa
1980.
[10.2]
KORNBERGER Z.: Technologia obróbki skrawaniem i montażu. WNT, Warszawa 1974.
[10.3]
KUNSTETTER S.: Narzędzia skrawające do metali. Konstrukcja. WNT, Warszawa 1969.
[10.4]
OCHĘDUSZKO K.: Koła zębate. Wykonanie i montaż. Tom drugi. WNT, Warszawa 1971.
[10.5]
PADEREWSKI K.: Obrabiarki do uzębień kół walcowych. WNT, Warszawa 1991.
[10.6]
WÓJCIK Z.: Obrabiarki do uzębień kół stożkowych. WNT, Warszawa 1993.
[10.7]
Poradnik Inżyniera. Obróbka skrawaniem Tom 1. WNT, Warszawa 1991.