Зубофрезерные работы – это вырезание на токарном станке зубчатых колес из металлических заготовок, а также изготовление элементов червячной передачи. По сути, это вид работ является разновидностью фрезеровки металла, однако он имеет ряд особенностей:

  • применение узкоспециализированных фрезеровальных станков;
  • использование фрезы особой разновидности.

Области применения

С помощью зубофрезерной металлообработки изготавливают следующие детали:

  • все виды шестерней (зубчатые, цилиндрические, конические, косозубые и другие);
  • валы шестерней;
  • звездочки;
  • червячные приводы (колеса и червяки);
  • зубчатые рейки;
  • приводные зубчатые колеса.

Технологические особенности зубофрезеровки

Зубофрезерование имеет ряд отличий от обычной фрезеровки. Основная особенность такого типа обработки металла – использование червячной модульной фрезы. Она отличается от стандартной, которая применяется для остальных типов фрезеровки, и состоит из нескольких частей:

  • цилиндрического основания;
  • режущих кромок, наискосок покрывающих поверхность основания;
  • отверстия для крепления на станок;
  • отверстия для штифта, который устанавливается во избежание проворачивания фрезы во время работы станка.

Режущая кромка, нанесенная на фрезу, может сильно отличаться по форме, размеру, углу наклона. Ее подбирают в зависимости от того, какое изделие хотят получить в процессе металлообработки.

От качества фрезы зависит качество готового изделия. Поэтому она должна соответствовать стандартам, которые установлены ГОСТом № 15127-83. В противном случае инструмент может не обеспечить изготовление продукции, отвечающей необходимым требованиям.

Еще одной особенностью зубофрезеровки является то, что во время работы станка вращается не только заготовка, но и сам режущий инструмент. При других типах обработки металла крутится только деталь, а фреза остается неподвижной. Взаимное вращение фрезы и заготовки создает так называемую кинематическую цепь вращения, то есть комплекс из двух взаимно движущихся элементов, относительно прочно связанных между собой. Она необходима для этого типа работ.

Методы нарезания

Выделяют два основных метода нарезания зубьев на заготовках:

  • встречное;
  • попутное.

Эти методы обработки деталей получили название от способа подачи детали в станок. При фрезеровании с помощью первой методики заготовка и фреза движутся в противоположных направлениях, навстречу друг другу. Второй тип фрезеровки подразумевает подачу заготовки в том же направлении, в котором вращается фреза.

Оборудование для зубофрезерования

Согласно действующим в Российской Федерации нормативам зубофрезерные станки относятся к пятой группе и третьему типу металлообрабатывающего оборудования.

Зубофрезерные станки состоят из следующих основных частей:

  • стол станка;
  • делительный червяк;
  • делительное червячное колесо;
  • червячная фреза.

Станки, применяющиеся для зубофрезерования, в зависимости от расположения предмета обработки и режущего элемента можно разделить на два основных типа:

  • вертикальные – в них заготовка и фреза располагаются в вертикальной плоскости;
  • горизонтальные – в них обрабатываемая деталь и режущее устройство находятся горизонтально.

В зависимости от типа управления станки делятся на:

  • традиционные (полуавтоматические);
  • с числовым программным управлением (станок ЧПУ).

Традиционный полуавтоматический станок подразумевает управление человеком: токарь следит за процессом обработки детали на всем его протяжении и вручную контролирует подачу заготовки под фрезу. Станок ЧПУ управляется с помощью специальной компьютерной программы. Постоянного участия человека в своей работе он не требует: оператор станка только загружает в станок заготовку, а по окончании ее обработки принимает готовое изделие.

Среди наиболее распространенных полуавтоматических станков можно назвать:

  • 5К32;
  • 5Д32;
  • 53А80;
  • 53А13;
  • 5В833.

Все они производятся в России и стоят относительно недорого.

Что касается станков с ЧПУ, в Российской Федерации их почти не изготавливают, а их цена значительно превышает стоимость «полуавтоматов». Вот наиболее распространенное оборудование с числовым программным управлением:

  • GearSpect SF 160 CNC;
  • 53Р32(50)Ф6;
  • HERA 90;
  • SEIWA-ARTIS HB056;
  • MHD KFG 320 CNC.

Заметим, что зубофрезеровальное оборудование нельзя использовать без обычного металлообрабатывающего станка. Это вызвано тем, что оно неспособно обрабатывать цилиндрические заготовки деталей перед их резкой червячной фрезой. А такая необходимость нередко возникает – иногда нужно изменить диаметр или длину заготовки, «подровнять» ее.

Цена зубофрезеровки

Цена на работы по зубофрезерованию зависит от нескольких факторов:

  • сложности работы;
  • ее объема.

При осуществлении более сложных операций стоимость услуг по их выполнению повышается. В случае повышения объема работы и заказа оптовых партий продукции мастерские, как правило, делают скидки. При обработке небольшого количества деталей взимается стандартная цена.

Кроме того, на стоимость металлообработки влияет то, какой тип станка для нее применяется. За работу на «полуавтоматах» придется заплатить несколько больше, чем за обработку детали на ЧПУ. Это связано с тем, что полуавтоматический станок требует большего участия человека в своей работе, а ЧПУ функционирует почти полностью автономно.

В среднем в разных регионах России цена на зубофрезерные работы колеблется от 300 до 5 000 рублей за одну деталь.