Фрезерование кулачковых муфт

Кулачковая полумуфта, как правило, представляет собой втулку со ступенчатым отверстием, на торце которой имеются выступы и впадины, образующие зубья муфты. Зубья могут быть прямоугольными (рис. 14.15, а), трапецеидальными (рис. 14.15, б), острыми равносторонними (рис. 14.15, в) и неравносторонними (пилообразными) (рис. 14.15, г).

Рис. 14.15. Формы зубьев кулачковых муфт

Фрезерование кулачковых муфт с прямоугольными зубьями. Обработка впадин, образующих зубья, производится концевыми или дисковыми трехсторонними фрезами с применением делительных головок. Заготовки закрепляют в кулачковом патроне или на консольных оправках, устанавливаемых в коническом отверстии переднего конца шпинделя делительной головки. При этом ось шпинделя делительной головки должна быть повернута на угол 90° относительно горизонтальной оси.

Диаметр концевой фрезы или ширина дисковой трехсторонней фрезы принимаются равными наименьшей ширине впадины, указанной на чертеже.

Так как боковые поверхности зубьев муфт расположены в диаметральной поверхности, то образующая концевой или одна торцовая поверхность дисковой фрезы должна располагаться строго по центру заготовки. На рисунке 14.16, а показана установка концевой фрезы, а на рисунке 14.16, б — дисковой фрезы с использованием центра, вставленного в коническое отверстие шпинделя делительной головки.

При необходимости более точного совмещения торца дисковой или образующей концевой фрезы с осью муфты установку инструмента производят по габариту или установу, выставленному в коническое отверстие делительной головки, и щупу 5, располагаемому между габаритом и фрезой (рис. 14.16, в). Глубину фрезерования устанавливают по этому же габариту с помощью щупа 3. После этого габарит удаляют из шпинделя делительной головки.

Рис. 14.16. Установка фрез по центру делительной головки:

1 — фреза; 2 — центр; 3, 5 — щупы; 4 — установ

Кулачковые муфты с нечетным числом зубьев одинаково успешно можно фрезеровать концевыми и дисковыми трехсторонними фрезами.

До начала работы необходимо настроить станок на режим фрезерования, как для прямоугольных пазов, рассчитать число оборотов рукоятки делительной головки, выбрать число отверстий на окружности бокового делительного диска и число делений между ними (для поворота заготовки после фрезерования каждой канавки), установить линейки раздвижного сектора в нужное положение. Выбор глубины резания определяется глубиной впадин зубьев муфты и принятым числом проходов.

Кулачковая муфта с тремя зубьями фрезеруется в последовательности, изображенной на рисунке 14.17, а. При этом за каждый переход, последовательность которых обозначена 1; 2; 3, обрабатывается окончательно одна сторона двух противоположных впадин. Ширина обрабатываемых поверхностей за каждый переход указана соответствующими параллельными линиями. На схемах видно, что число переходов и соответственно поворотов заготовки после фрезерования каждой впадины равно числу зубьев или впадин муфты. Следовательно, трехзубую муфту фрезеруют за три, пятизубую — за пять переходов и т. д.

Рис. 14.17. Последовательность фрезерования кулачковых муфт с прямыми зубьями

На рисунке 14.17, б показана последовательность фрезерования кулачковой муфты с четным числом зубьев — четырьмя. На схеме видно, что сквозной проход фрезы в этом случае невозможен, поэтому за каждый переход обрабатывается сторона только одного зуба. По этой причине при фрезеровании муфт с четным числом зубьев, как правило, применяют концевые фрезы и только при обработке муфт большого диаметра (когда выходу фрезы не мешает противоположный выступ зуба) — дисковые трехсторонние фрезы.

Фрезерование кулачковых муфт с четным числом зубьев производится за две установки фрезы относительно диаметральной плоскости заготовки. За первую установку обрабатывают прямоугольные пазы на переходах 1, 2, 3, 4. После этого, перемещая стол с заготовкой в поперечном направлении, устанавливают фрезу другой стороной относительно диаметральной плоскости, поворачивают заготовку на угол а = 360° :2г в сторону фрезы и последовательно обрабатывают противоположные боковые стороны каждой впадины на переходах 5, 6, 7 и 8.

Следовательно, при фрезеровании муфт с четным числом зубьев требуется в два раза большее число переходов и соответственно число поворотов заготовки, чем число зубьев нарезаемой муфты.

Фрезерование кулачковых муфт с трапецеидальным профилем. Такие муфты обычно имеют нечетное число зубьев с углом профиля между боковыми сторонами до 16°. Зубья фрезеруют двухугловыми фрезами с углом профиля между режущими кромками, равным углу профиля между впадинами зубьев муфт, заданному чертежом.

Фрезерование кулачковых муфт с треугольным профилем. Режущим инструментом в этом случае служат дисковые угловые фрезы с профилем, соответствующим впадинам между зубьями. Так, муфты с треугольным равносторонним профилем фрезеруют дисковыми двухугловыми симметричными, а с неравносторонним — одноугловыми фрезами. Если при обработке этих муфт ось шпинделя делительной головки установить вертикально, то зубья двух полумуфт будут соприкасаться друг с другом по небольшой части поверхности (главным образом у наружного диаметра) и иметь зазор по сторонам, расположенным ближе к центру.

Чтобы соприкосновение зубьев каждой из полумуфт происходило по всей длине зубьев, необходимо ось шпинделя делительной головки с закрепленной заготовкой установить под некоторым углом ср к горизонтальной плоскости стола (рис. 14.18).

Рис. 14.18. Установка заготовки при фрезеровании зубьев треугольного профиля

Величина угла зависит от угла между сторонами профиля зубьев и количества нарезаемых зубьев и может быть определена:

для муфт с симметричным профилем по формуле

cos