LABORATORIUM TECHNOLOGII
Obróbka uzębień
walcowych frezem
ślimakowym
7
i dłutakiem Fellows a
Ryszard Kuryjański
Cel ćwiczenia:
o zapoznanie z typowymi uzębieniami walcowymi wy-
stępującymi w przemyśle oraz metodami ich wyko-
nywania,
o omówienie podstaw teoretycznych obróbki uzębień,
o przedstawienie zasad działania i budowy najbardziej
typowych obrabiarek do uzębień walcowych (frezar-
ka obwiedniowa i dłutownica Fellows a),
o przegląd narzędzi stosowanych do obróbki uzębień.
Strona 7 - 1
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
7.1 Wiadomości podstawowe
Przekładnią nazywa się mechanizm słu\
Ä…cy do przenoszenia
ruchu obrotowego z wału czynnego (napędzającego) na wał
bierny (napędzany) albo przekształcający ruch obrotowy na
prostoliniowy lub odwrotnie.
Przekładnie dzieli się na:
a) mechaniczne, c) hydrauliczne,
b) elektryczne, d) pneumatyczne.
Przekładnie mechaniczne dzielimy na:
a) cięgnowe (pasowe płaskie i klinowe, linowe i łańcuchowe),
b) cierne,
c) zębate.
Wśród przekładni mechanicznych największe zastosowanie ma-
ją przekładnie zębate.
Do ich zalet nale\
y:
" mo\
liwość przenoszenia mocy sięgających 50.000 kW (na-
stępny napęd łańcuchowy mo\
e przenosić ok. 5.000 kW),
" praca przy du\
ych prędkościach obwodowych (ok. 50 m/s),
" b. wysoka sprawność (około 99% dla jednego stopnia przeło-
\
enia), najwy\
sza wśród wszystkich typów przekładni,
" zwartość budowy,
" stałość przeło\
enia przekładni (tą zaletę posiada jeszcze
tylko przekładnia łańcuchowa); w innych przekładniach
występują poślizgi zmieniające przeło\
enie przekładni,
" stosunkowo niski koszt (dro\
sza od innych przekładni me-
chanicznych, ale du\
o tańsza od innych typów przekładni).
Do wad przekładni zębatych mo\
na zaliczyć:
" głośność,
" generowanie drgań,
" przenoszenie napędu na stosunkowo niewielką odległość.
Strona 7 - 2
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
Przekładnie zębate są częściami składowymi rozmaitych ma-
szyn lub są wykonywane jako odrębne, całkowicie lub częścio-
wo obudowane urządzenia zwane skrzyniami przekładniowymi.
Podział przekładni zębatych
Przekładnie zębate mo\
na podzielić na 4 zasadnicze grupy:
a) przekładnie walcowe, w tym przekładnie zębatkowe oraz
przekładnie o osiach wichrowatych (np. przekładnie typu
Torsen),
b) przekładnie ślimakowe,
c) przekładnie sto\
kowe, w tym hipoidalne,
d) przekładnie spiroidalne.
Przekładnie walcowe mo\
na podzielić na:
a) zewnętrzne,
b) wewnętrzne,
c) zębatkowe,
przy czym w ka\
dej z tych grup występują przekładnie o zę-
bach prostych i śrubowych.
Zarys zębów mo\
e być ewolwentą (najbardziej spotykane roz-
wiązanie), cykloidą (przekładnie takie stosuje się w zegarach,
do mechanizmów podziałowych typu krzy\
maltański oraz w
przekładniach wolnoobrotowych przenoszących niewielkie ob-
ciÄ…\
enia) lub łukiem koła tzw. zazębienie Wildhabera-
Nowikowa.
Specjalnymi odmianami konstrukcyjnymi przekładni walco-
wych są przekładnie daszkowe (strzałkowe) oraz przekładnie
śrubowe (o osiach wichrowatych).
Przekładnie walcowe przenoszą napęd między wałami o osiach
równoległych. Ich sprawność przekracza 99%. Są najtańsze z
wszystkich przekładni zębatych. Stanowią ok. 90% wszystkich
wytwarzanych przekładni zębatych. Znalazły zastosowanie
m.in. w skrzyniach biegów pojazdów mechanicznych, samolo-
tów i statków, we wszelkiego typu skrzyniach przekładniowych
(zwykle w reduktorach, znajdujących się między silnikiem a
urządzeniem napędzanym np. wciągarką, windą górniczą itp.),
obrotnicach dz
wigów, kranów portowych, i koparek.
Strona 7 - 3
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
a) b) c) d)
e) f)
h)
g)
Rysunek 7.1.1 Rodzaje przekładni walcowych:
a) przekładnia walcowa o zębach prostych,
b) przekładnia walcowa o zębach śrubowych,
c) przekładnia walcowa o zębach daszkowych,
d) przekładnia zębata śrubowa,
e) przekładnia zębatkowa o zębach prostych,
f) przekładnia zębatkowa o zębach śrubowych,
g) przekładnia walcowa wewnętrzna o zębach prostych,
Przekładnie walcowe wewnętrzne wykorzystuje się przede
wszystkim w przekładniach obiegowych, przekładniach sumu-
jących oraz w zwolnicach, występujących w napędzie kół cią-
gników i samochodów cię\
arowych.
Przekładnie zębatkowe wykorzystuje się do zamiany ruchu ob-
rotowego na ruch prostoliniowy (np. napęd posuwu suportu na-
rzędziowego w tokarkach).
Strona 7 - 4
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
Gabaryty kół walcowych wahają się od kilku milimetrów (m.in.
przekładnie do zegarków, zabawek oraz modeli śmigłowców,
parowozów i samochodów, a tak\
e przekładnie do napędu na-
rzędzi pneumatycznych) do ok. 4 - 5 m (m.in. przekładnie okrę-
towe, obrotnice dz
wigów). W technice spotyka się tak\
e koła
walcowe o średnicach sięgających nawet ponad 30 m (obrotnice
w parowozowniach, obrotowe mosty zwodzone, obrotnice kopa-
rek stosowanych w górnictwie odkrywkowym).
Przeło\
enia pojedynczych przekładni walcowych nie przekra-
czają zwykle 1:12. W celu uzyskania większych redukcji kon-
struowane są skrzynki przekładniowe, zawierające zwykle dwa
lub trzy stopnie walcowe i dające przeło\
enia nie przekraczajÄ…-
ce zwykle 1:100. Wyjątkiem są przekładnie sumujące, w któ-
rych mo\
na uzyskać przeło\
enia sięgające 1:500.
Konstrukcja kół walcowych
W celu skonstruowania koła walcowego niezbędna jest znajo-
mość następujących parametrów konstrukcyjnych:
" liczby zębów z,
" odległości monta\
owej a (odległości osi kół przekładni)
" modułu normalnego m
n
" normalnego kÄ…ta przyporu Ä…n,
" szerokości uzębienia b,
" kierunku pochylenia linii zęba,
" kÄ…ta pochylenia linii zÄ™ba ² ,
m
" proporcji zęba,
" grubości zęba.
PrzyjmujÄ…c, \
e przekładnia ma uzębienie ewolwentowe o typo-
wej dla kół walcowych wartości normalnego kąta przyporu ąn,
=
20o oraz typowych proporcjach zęba przy projektowaniu koła
walcowego obowiązują następujące ograniczenia i zale\
ności:
a) liczba zębów  z nie powinna być mniejsza od z =17 (w wy-
min
jątkowych przypadkach nie powinna być mniejsza od
z =14); przyjmowanie mniejszych wartości liczby zębów
min
powoduje wystąpienie podcięcia zęba u podstawy,
b) moduły normalne m są znormalizowane podobnie jak na-
n
rzędzia do obróbki uzębień; przyjęcie modułu normalnego
Strona 7 - 5
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
spoza znormalizowanego szeregu modułów wymaga zamó-
wienia narzędzi specjalnych do obróbki takiego uzębienia,
c) szerokość uzębienia nie powinna przekraczać b < 30 m
max n
lub b < 3 d , gdzie d  średnica podziałowa zębnika
max m1 m1
(mniejszego koła),
d) kÄ…t pochylenia linii zÄ™ba ² jest równy ² = 0o dla kół o zÄ™-
m m
bach prostych, nie powinien przekraczać ² =20o dla kół o
max
zębach śrubowych, zaś dla kół daszkowych powinien się
zawierać w zakresie ² =30-40o. Od wartoÅ›ci kÄ…ta ² zale\
y
m m
płynność pracy przekładni (im większy kąt tym jest ona
większa) i obcią\
ajÄ…ce Å‚o\
yska siły osiowe (im większy kąt
tym są one większe),
e) kierunek pochylenia linii zęba określamy patrząc na koło od
czoła: jeśli linia śrubowa odchyla się zgodnie z ruchem
wskazówek zegara to kierunek linii zęba jest prawy, a jeśli
przeciwnie do ruchu wskazówek zegara  to lewy; w prze-
kładni zawsze jedno koło ma prawy, a drugie  lewy kieru-
nek pochylenia linii zęba,
f) proporcje zęba określa się, w odniesieniu do modułu nor-
malnego m , przy pomocy współczynników. Współczynnik
n
głowy zęba h *=1.0, stopy zęba h *=1.25, a luzu wierzchoł-
a f
kowego c*=0.25.
StÄ…d:
wysokość gÅ‚owy zÄ™ba: h = h * · m ,
a a n
wysokość stopy zÄ™ba: h = h * · m ,
f f n
luz wierzchoÅ‚kowy: c = c* · m .
n
g) średnicę podziałową koła oblicza się ze wzoru:
d = z · m ,
m t
gdzie: m  moduÅ‚ czoÅ‚owy równy: m = m /cos ²
t t n m
h) Średnicę wierzchołków (głów), niezbędną do określenia ga-
barytów otoczki koła, wyznacza się z zale\
ności:
d = d + 2h
a m a
Średnicę podstaw (stóp), podawaną na rysunku wykonaw-
czym koła, określa wzór: d = d  2h
f m f
i) odległość osi (wymiar monta\
owy a), przy zało\
eniu braku
korekcji zębów, wyznacza się ze wzoru:
a = 0.5(d + d )
m1 m2
gdzie: d - średnice podziałowe zębnika (mniejszego koła)
m1,2
i koła
Strona 7 - 6
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
Rysunek 7.1.2 Przykładowy rysunek techniczny koła walcowego
7.2 Metody obróbki przekładni
walcowych
Obróbka uzębień przekładni walcowych
Obróbka uzębień przekładni walcowych
Obróbka uzębień przekładni walcowych
Obróbka uzębień przekładni walcowych
Wstępna lub na gotowo
Wstępna lub na gotowo
Wstępna lub na gotowo
Wstępna lub na gotowo
Metody kształtowe Metody Obwiedniowe
Frezowanie frezem Struganie metodÄ… Maaga
modułowym
Dłutowanie dłutakiem Fellows a
PrzeciÄ…ganie
Frezowanie frezem ślimakowym
Wykańczająca
Wykańczająca
Wykańczająca
Wykańczająca
Uzębienie Miękkie Uzębienie Twarde
Wiórkowanie Szlifowanie kształtowe
Szlifowanie obwiedniowe
Osełkowanie
Frezowanie  na twardo
DÅ‚utowanie  na twardo
Strona 7 - 7
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
Frezowanie kształtowe uzębień walcowych
Frezowanie uzębień walcowych zarówno wewnętrznych jak ze-
wnętrznych frezami modułowymi krą\
kowymi i palcowymi mo-
\
e być prowadzone na frezarkach uniwersalnych lub narzę-
dziowych i jest stosowane w 3 przypadkach:
" wykonywanie uzębień o małej dokładności na obrabiarkach
nie przeznaczonych w zasadzie do obróbki uzębień,
" wykonywania uzębień, których nie mo\
na obrobić innymi
narzędziami (uzębienia daszkowe przy u\
yciu frezów pal-
cowych) lub gdy obróbka taka jest bardzo utrudniona (uzę-
bienia wewnętrzne przy u\
yciu frezów krą\
kowych),
" wykonywanie uzębień o bardzo du\
ych modułach (do modu-
Å‚u normalnego m =50 - 60 mm).
n
Przeciąganie uzębień walcowych
Przeciąganie uzębień odbywa się na przeciągarkach pionowych.
Dotyczy obróbki uzębień walcowych zewnętrznych i wewnętrz-
nych o zębach prostych oraz zębatek o prostej linii zęba w pro-
dukcji wielkoseryjnej i masowej. Jest jedynÄ… metodÄ… wykony-
wania uzębień wewnętrznych o średnicach mniejszych od ok.
40 mm. Metoda ta jest te\
stosowana do wykonywania wielo-
wypustów ewolwentowych wewnętrznych, które ró\
niÄ… siÄ™ od
uzębień głównie większym normalnym kątem przyporu (zwykle
Ä…n
= 30o).
c)
a)
b
)
Rysunek 7.2.1 Obróbka kształtowa uzębień walcowych:
a) frezowanie modułowym frezem krążkowym,
b) frezowanie modułowym frezem palcowym,
c) przeciąganie uzębień i wielowypustów wewnętrznych
Strona 7 - 8
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
Struganie obwiedniowe
Struganie obwiedniowe uzębień odbywa się na strugarkach
Maaga, narzędziem którym jest nó\
zębatkowy. Dotyczy ono
głównie uzębień zewnętrznych o prostej lub śrubowej linii zę-
bów. Zastosowanie metody strugania uzębień, mimo stosunko-
wo du\
ej dokładności, ze względu na małą wydajność staje się
coraz bardziej ograniczone.
Obszarem, gdzie strugarki Maaga sÄ… konkurencyjne w stosun-
ku do innych metod są koła o du\
ych modułach (nawet do 70
mm) i średnicach (do 12 m, a w szczególnych przypadkach na-
wet więcej), dla których wykonanie innych narzędzi ni\
no\
e
zębatkowe jest trudne i kosztowne.
Rysunek 7.2.2 Struganie uzębienia walcowego na strugarce Maaga
DÅ‚utowanie obwiedniowe
Dłutowanie obwiedniowe uzębień odbywa się na dłutownicach
Fellowsa dłutakami modułowymi. Dotyczy ono obróbki uzę-
bień wewnętrznych o prostej i śrubowej linii zęba oraz we-
wnętrznych wielowypustów ewolwentowych o średnicach od 40
mm do 800 mm. Na dłutownicach Fellowsa obrabia się równie\

uzębienia zewnętrzne o ograniczonym wybiegu (uzębienia
daszkowe oraz tzw.  choinki ).
Frezowanie obwiedniowe
Frezowanie obwiedniowe uzębień odbywa się na frezarkach
obwiedniowych frezem ślimakowym. Jest to najbardziej wydaj-
na metoda obróbki kół walcowych zewnętrznych o prostej i śru-
Strona 7 - 9
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
bowej linii zębów, kół walcowych wewnętrznych o średnicach
powy\
ej 800 mm, kół ślimakowych (ślimacznic), kół łańcucho-
wych, zębatek oraz wielowypustów ewolwentowych zewnętrz-
nych.
dłutak Fellowsa
nacinane koło
Rysunek 7.2.3 Nacinanie zębów w walcowym kole zębatym wg metody
Fellowsa
Rysunek 7.2.4 Frezowanie obwiedniowe w walcowym kole zębatym
Wiórkowanie
Wiórkowanie uzębień odbywa się na specjalnych obrabiarkach
 wiórkarkach, przeznaczonych do wykańczającej obróbki uzę-
bień kół miękkich, tj. takich, których twardość nie przekracza
40 HRC.
Mo\
e być tak\
e stosowane jako ostatnia operacja przed osta-
teczną obróbką cieplną (wiórkując, uzyskuje się  niewłaściwy
ślad współpracy zębów przekładni, który w wyniku odkształceń
Strona 7 - 10
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
powstałych podczas obróbki cieplnej otrzymuje zadany kształt i
poło\
enie).
Obrabiane
koło
Narzędzie do
wiórkowania
a) b)
Rysunek 7.2.5 Wiórkowanie kół walcowych : a) metoda Red Ring, b) me-
toda Michigan Tools
Współcześnie stosowane są dwie znaczące metody wiórkowania
uzębień: Red Ring (wiórkarki krą\
kowe), przeznaczone do ob-
róbki uzębień zewnętrznych i wewnętrznych w kołach o prostej
i śrubowej linii zębów oraz Michigan Tools (wiórkarki zębatko-
we), przeznaczona do wiórkowania uzębień zewnętrznych o
prostej lub śrubowej linii zębów.
Szlifowanie kształtowe
Szlifowanie uzębień metodą kształtową prowadzi się na szli-
fierkach o uproszczonym układzie kinematycznym, lecz wypo-
sa\
onych w specjalny przyrząd do kształtowania zarysu ścier-
nicy i mechanizm podziałowy. Stosowane są dwa ró\
ne sposoby
ustawienia ściernicy względem kształtowanego uzębienia:
ustawienie ściernicy symetrycznie względem zarysów dwóch
sąsiednich zębów koła lub ustawienie ściernicy lub dwóch
ściernic niesymetryczne względem zarysów sąsiednich zębów
koła. W tym drugim przypadku obróbka obydwóch boków zę-
bów wymaga albo zastosowania dwóch ściernic albo odwrócenia
koła po wykonaniu jednych boków zębów. Szlifowanie kształ-
towe uzębień jest mającą ostatnio coraz większe zastosowanie,
bardzo wydajną metodą obróbki wykańczającej kół twardych,
hartowanych po obróbce wstępnej.
Strona 7 - 11
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
Rysunek 7.2.6 Metody szlifowania kształtowego uzębień walcowych
a. ustawienie ściernicy symetrycznie w luce międzyzębnej
b. ustawienie niesymetryczne z jedną ściernicą
c. ustawienie niesymetryczne z dwiema ściernicami
Szlifowanie obwiedniowe
Szlifowanie uzębień metodą obwiedniową prowadzi się jedną z
trzech metod: metodą Maaga (szlifierka kształtuje uzębienie
dwiema ściernicami, z których ka\
da reprezentuje jeden bok
zęba zębatki), metodą Nilesa (szlifierka kształtuje uzębienie
jedną ściernicą reprezentującą jeden bok zęba zębatki) oraz
najbardziej wydajną, metodą Reishauera (szlifierka kształtuje
uzębienie ściernicą ślimakową). Szlifowanie obwiedniowe sto-
suje się, podobnie jak szlifowanie kształtowe, do obróbki wy-
kańczającej kół twardych, hartowanych po obróbce wstępnej.
Rysunek 7.2.7 Obwiedniowe szlifowanie uzębień walcowych
a) metoda Nilesa
b) metoda Maaga
c) metoda Reishauera
Osełkowanie
Osełkowanie uzębień odbywa się na specjalnych obrabiarkach
 osełkownicach, przeznaczonych do obróbki wykańczającej kół
twardych, hartowanych po obróbce wstępnej. Narzędziem są
osełki krą\
kowe w kształcie koła zębatego albo osełki pierście-
niowe w kształcie wieńca zębatego z uzębieniem wewnętrznym.
Strona 7 - 12
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
Osełkowanie zastępuje proces szlifowanie. Producentem oseł-
kownic jest m.in. szwajcarska firma Fässler.
Frezowanie i dłutowanie uzębień w stanie zahartowanym
Jest to obróbka wykańczająca prowadzona na tych samych ob-
rabiarka co frezowanie i dłutowanie uzębień na miękko. Ob-
róbka ta wymaga jednak obrabiarek o podwy\
szonej dokładno-
ści i sztywności oraz narzędzi wykonanych z materiałów mogą-
cych skrawać stal w stanie zahartowanym (węglików spieka-
nych lub cermetali).
Rysunek 7.2.8 Osełkowanie walcowych uzębień wewnętrznych na oseł-
kownicy f-my Fässler
7.3 DÅ‚utownica Fellowsa
DÅ‚utownice Fellowsa sÄ… przeznaczone przede wszystkim do ob-
róbki uzębień walcowych i wielowypustów ewolwentowych we-
wnętrznych o średnicach od ok. 40 mm do 800 mm, oraz do
uzębień zewnętrznych o ograniczonym wybiegu (w tym kół
daszkowych i tzw.  choinek , blisko siebie poło\
onych dwóch
lub więcej kół walcowych o ró\
nych średnicach). Przy u\
yciu
dodatkowych urządzeń mo\
na na nich obrabiać równie\
seg-
menty zębate, koła zapadkowe, krzywki tarczowe oraz otwory
Strona 7 - 13
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
nieokrągłe. Mogą być równie\
u\
ywane do nacinania uzębień
kół walcowych zewnętrznych, ale ze względu na niską wydaj-
ność w porównaniu z frezowaniem obwiedniowym robi się to
rzadko i tylko w produkcji jednostkowej i małoseryjnej.
Narzędzie, zwane dłutakiem, ma postać koła zębatego i wyko-
nuje ruch główny prostoliniowo-zwrotny oraz ruch obrotowy,
powiÄ…zany kinematycznie z ruchem obrotowym przedmiotu ob-
rabianego.
Rysunek 7.3.1 Schemat kinematyczny dłutownicy Fellowsa
Dłutownica Fellowsa wymaga, dla nacięcia ewolwentowego
uzębienia walcowego, dokonania następujących ustawień:
a) przekładni gitarowej ruchu odtaczania,
b) przekładnia ruchu głównego,
c) przekładni posuwu obwodowego,
d) wielkości skoku dłutaka H,
e) poło\
enia skoku dłutaka H,
f) głębokości wcinania,
g) przeło\
enia łańcucha kinematycznego rodzaju cyklu
(mogą być cykle jedno-, dwu- lub trzyprzejściowe),
Strona 7 - 14
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
h) zało\
enia odpowiedniej krzywki rodzaju cyklu,
i) zało\
enia śrubowego zespołu prowadnicowego wrzeciona
narzędziowego przy nacinaniu uzębień śrubowych.
Wyznaczanie przełożenie przekładni gitarowej ruchu odtaczania
A
ańcuch kinematyczny ruchu odtaczania łączy ze sobą ruch ob-
rotowy narzędzia z ruchem obrotowym przedmiotu. Celem jego
istnienia jest generowanie ewolwentowego zarysu zęba nacina-
nego koła. Uzyskanie ewolwenty polega na wzajemnym  zazę-
bieniu nacinanego koła z dłutakiem, który nale\
y traktować
jak koło współpracujące. Wynika z tego następujący warunek
kinematyczny:
jeśli narzędzie (dłutak) obróci się o jeden ząb to nacinane koło
jeśli narzędzie (dłutak) obróci się o jeden ząb to nacinane koło
jeśli narzędzie (dłutak) obróci się o jeden ząb to nacinane koło
jeśli narzędzie (dłutak) obróci się o jeden ząb to nacinane koło
musi obrócić się (bez poślizgu) tak\
e o jeden zÄ…b,
musi obrócić się (bez poślizgu) tak\
e o jeden zÄ…b, co zapisujemy:
musi obrócić się (bez poślizgu) tak\
e o jeden zÄ…b,
musi obrócić się (bez poślizgu) tak\
e o jeden zÄ…b,
N obraca siÄ™ o Ć = 1/z (obr) Ò!
N obraca siÄ™ o Ć = 1/z (obr) Ò!
N obraca siÄ™ o ĆN = 1/zN (obr) Ò!
N obraca siÄ™ o ĆN = 1/zN (obr) Ò!
N N
N N
PO obraca się o Ć = 1/z (obr).
PO obraca się o Ć = 1/z (obr).
PO obraca się o ĆPO = 1/zPO (obr).
PO obraca się o ĆPO = 1/zPO (obr).
PO PO
PO PO
Przeło\
enie całkowite łańcucha kinematycznego, licząc od na-
rzędzia do przedmiotu musi być równe stosunkowi obrotów
elementu wyjściowego do elementu wejściowego:
ÕPO zN
I = =
N -PO
ÕN zPO
Przeło\
enie to musi być zrealizowane przez przekładnie znaj-
dujące się w obrabiarce, tworzące łańcuch kinematyczny ruchu
odtaczania. W łańcuchu tym są przekładnie o stałym przeło\
e-
niu oraz przekładnia gitarowa ruchu odtaczania, której przeło-
\
enie mo\
na zmieniać w dość szerokim zakresie. Mo\
na więc
zapisać, \
e:
I = ist Å" iI
N -PO
gdzie:
i  iloczyn wszystkich przeło\
eń stałych występujących
st
w łańcuchu (schemat kinematycznym dłutownicy),
i  przeło\
enie przekładni gitarowej ruchu odtaczania,
I
oznaczane indeksem  I , który wskazuje, \
e prze-
kładnia ta umo\
liwia generowanie tzw. I linii
charakterystycznej, którą w tym przypadku jest
zarys zęba nacinanego koła.
Strona 7 - 15
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
Przeło\
enie przekładni gitarowej i obliczamy porównując prze-
I
Å‚o\
enia I :
N-PO
zN zN
ist Å"iI = i ostatecznie: iI =
zPO zPOist
Wyznaczenia przełożenia przekładni ruchu głównego
Ruch główny, posuwisto-zwrotny, wykonuje dłutak. A
ańcuch
kinematyczny ruchu głównego łączy ze sobą silnik z tarczą
korbową, napędzającą segment zębaty współpracujący z zębat-
ką naciętą na wrzecionie narzędziowym. Celem jego istnienia
jest umo\
liwienie procesu skrawania. Dla jego wyznaczenia
niezbędna jest określenie zalecanej prędkości skrawania v oraz
wartości skoku H. Skok H obliczamy ze wzoru:
H = l + b + l
dob wyb
gdzie: l
dob  długość dobiegu narzędzia,
b  szerokość nacinanego uzębienia,
l  długość wybiegu narzędzia.
wyb
Podczas jednego obrotu tarczy korbowej narzędzie przebywa
drogę równą podwojonemu skokowi. Oznacza to, \
e prędkość
skrawania wynosi:
2 Å" H Å" nTK
v = [m/min]
1000
gdzie: n  obroty tarczy korbowej w [obr/min],
TK
H  skok narzędzia w [mm].
Z tego wzoru wyznaczamy, wymaganÄ… dla uzyskania zadanej
prędkości skrawania, liczbę obrotów tarczy korbowej na minu-
tÄ™:
1000 Å" v
nTK =
2 Å" H
Przeło\
enie łańcucha kinematycznego ruchu głównego, łączą-
cego silnik z tarczą korbową, dla zadanej prędkości skrawania
v i skoku narzędzia H wynosi:
nTK 1000 Å" v
Iv = =
ns 2 Å" H Å" ns
gdzie: n  prędkość obrotowa silnika w [obr/min]
s
Strona 7 - 16
OBRÓBKA UZ
BIEC
WALCOWYCH FREZEM ÅšLIMAKOWYM I DA
UTAKIEM FELLOWS A
Przeło\
enie to jest realizowane w obrabiarce pokazanej na
schemacie przez przeło\
enia stałe oraz przekładnię ruchu
głównego z wymiennymi kołami zmianowymi i :
v
Iv = ist Å" iv
Przeło\
enie i obliczamy porównując ze sobą przeło\
enia I :
v v
1000 Å" v 1000 Å" v
ist Å" iv = , skÄ…d: iv = .
2 Å" H Å" ns 2 Å" H Å" ns Å" ist
W niektórych rozwiązaniach technicznych dłutownic Fellowsa
łańcuch kinematyczny ruchu głównego składa się wyłącznie z
przekładni z kilkoma kołami pasowymi o ró\
nych średnicach,
na której ustawia się wymagane przeło\
enie i .
v
Wyznaczanie przełożenia przekładni posuwu obwodowego
A
ańcuch kinematyczny posuwu obwodowego łączy ze sobą ruch
posuwisto-zwrotny dłutaka (ruch obrotowy tarczy korbowej) z
ruchem obrotowym dłutakiem. Posuw obwodowy jest to długość
łuku, o jaki obróci się dłutak, mierzony na jego kole podziało-
wym przypadająca na jeden podwójny skok dłutaka. Wyra\
a
się go w [mm/2xskok]. Od jego wartości zale\
y dokładność ob-
róbki z jednej, a czas obróbki z drugiej strony. Zalecany zakres
posuwów wynosi: p = 0.04  1 [mm/2xskok].
s
Warunek kinematyczny łańcucha posuwu obwodowego jest na-
stępujący:
jeśli narzędzie wykona jeden podwójny skok to tarcza korbowa
jeśli narzędzie wykona jeden podwójny skok to tarcza korbowa
jeśli narzędzie wykona jeden podwójny skok to tarcza korbowa
jeśli narzędzie wykona jeden podwójny skok to tarcza korbowa
wykona 1 obrót, zaś narzędzie obróci się o kąt ĆN, wyra\
ony w
wykona 1 obrót, zaś narzędzie obróci się o kąt Ć , wyra\
ony w
wykona 1 obrót, zaś narzędzie obróci się o kąt Ć , wyra\
ony w
wykona 1 obrót, zaś narzędzie obróci się o kąt ĆN, wyra\
ony w
N
N
radianach, będący stosunkiem posuwu obwodowego do obwodu
radianach, będący stosunkiem posuwu obwodowego do obwodu
radianach, będący stosunkiem posuwu obwodowego do obwodu
radianach, będący stosunkiem posuwu obwodowego do obwodu
koła podziałowego narzędzia,
koła podziałowego narzędzia,
koła podziałowego narzędzia,
koła podziałowego narzędzia,
co mo\
na zapisać symbolicznie:
TK obraca siÄ™ o kÄ…t Ć = 1 [obr] Ò!
TK obraca siÄ™ o kÄ…t Ć = 1 [obr] Ò!
TK obraca siÄ™ o kÄ…t ĆTK = 1 [obr] Ò!
TK obraca siÄ™ o kÄ…t ĆTK = 1 [obr] Ò!
TK
TK
ps
N obraca siÄ™ o kÄ…t Õ = [obr]
N obraca siÄ™ o kÄ…t
N obraca siÄ™ o kÄ…t
N obraca siÄ™ o kÄ…t
N
Ä„ Å" dN
Przeło\
enie łańcucha kinematycznego posuwu obwodowego, łą-
czącego tarczę korbową z kołem ślimakowym napędzającym
ruch obrotowy wrzeciona narzędziowego wynosi:
Strona 7 - 17
LABORATORIUM TECHNOLOGII ĆWICZENIE 7
ÕN ps
I = = ,
p
ÕTK Ä„ Å" dN
gdzie: d  średnica podziałowa dłutaka w [mm],
N
p  przyjęty posuw obwodowy w [mm/2xskok].
s
W obrabiarce pokazanej na schemacie przeło\
enie to realizo-
wane jest przez kilka przeło\
eń stałych i przekładnię z kołami
wymiennymi i :
p
I = ist Å" ip
p
Przeło\
enie i znajdujemy porównując przeło\
enia I :
p p
ps ps
ist Å" ip = skÄ…d: ip =
Ä„ Å" dN Ä„ Å" dN Å" ist
Literatura
1. Jaśkiewicz Z., Wąsiewski A.: Przekładnie walcowe WKA

1992
2. Ochęduszko K.: Koła zębate. T1. Konstrukcja. WNT 1974
3. Wójcik Z. i In.: Laboratorium technik wytwarzania. Obrób-
ka skrawaniem i obrabiarki. Wyd. PW, 1980
Strona 7 - 18