В настоящее время в машиностроении применяются исключительно зубчатые колеса с эвольвентным профилем зуба и соответственно эвольвентные зуборезные инструменты. Эвольвентное зацепление с технологической и конструкторской точки зрения обеспечивает следующие преимущества зуборезным инструментам:

1. Так как эвольвента получается при качении без скольжения прямой по окружности (см. п. 7.2), то основой зуборезных инструментов является прямолинейный контур (рейка). Такие зуборезные инструменты с криволинейным (эвольвентным) профилем, как долбяки, по профилю обрабатываются шлифовальными кругами с прямолинейным профилем.

2. Прямолинейная форма инструментальной рейки позволяет сравнительно просто осуществить контроль не только зубчатых колес, но и зуборезных инструментов, что также повышает их точность и упрощает конструирование и производство.

3. Свойство эвольвенты сохранять правильность зацепления при произвольном расстоянии между осями колес позволяет считать зуборезный инструмент как инструмент неопределенной установки по отношению к нарезаемому колесу.

4. Корригированные колеса получаются путем сдвига исходного контура рейки без изменения профиля самого инструмента. Благодаря этому одним и тем же инструментом можно получить наиболее целесообразные для зацепления профили.

Зубчатые колеса изготавливаются двумя методами: копирования и обкатки.

Рис. 7.1. Обработка зубчатых колес методом копирования пальцевой (а)

и дисковой (б) фрезой

Метод копирования (рис.7.1) заключается в том, что режущему инструменту (фрезе) придают профиль впадин зубчатого колеса. Фрезерование чередуется с делением или поворотом заготовки на один зуб после окончания обработки каждой впадины. Для нарезания прямо- и косозубых цилиндрических колес методом копирования в качестве инструмента используются:

1) пальцевые зуборезные фрезы;

2) дисковые зуборезные (модульные) фрезы;

3) протяжки для прямозубых и косозубых колес;

4) зубодолбежные головки, одновременно нарезающие все зубья колеса.

Рис. 7.2. Схема зубонарезания методом обкатки

Метод обкатки заключается в том, что режущим инструментом является инструментальная рейка (гребенка) или инструментальное колесо (долбяк). Между инструментом и нарезаемым колесом осуществляется то относительное движение, которое имели бы они, находясь в действительном зацеплении (рис.7.2). Это означает, что их начальные окружности в процессе обработки катятся одна по другой без скольжения. При обкатке режущие кромки инструмента занимают ряд последовательных положений, образуя профиль нарезаемого колеса.

В зависимости от вида инструмента различают следующие способы обработки колес методом обкатки: зуборезными гребенками, зуборезными долбяками, червячными зуборезными фрезами, шеверами.