При соблюдении условия накатанные зубья имеют хорошо ориентированные по профилю волокна, которые значительно уплотнены по профилю и впадинам. Наружный диаметр заготовки, выбранный из условия равенства объема металла, вытесненного из впадин в головки, должен обеспечивать также и правильное деление заготовки на заданное число зубьев.

При нарезании колес на зубофрезерных станках один и тот же режущий инструмент, выполненный в виде червячной фрезы или долбяка, может применяться для изготовления зубчатых колес с положительной нулевой или отрицательной коррекцией. Из уравнения видно, что при накатывании зубчатых колес для обеспечения правильного деления заготовки в процессе накатывания на заданное число зубьев, накатники должны изготовляться с определенным коэффициентом коррекции к. Поэтому условие накладывает определенные ограничения на применение метода накатывания.

Наружный диаметр накатника выбирается из конструктивных условий, обеспечивающих его прочность и износостойкость, в современных зубонакатных станах он обычно составляет 250-350 мм.

Таким же технологическим приемом обеспечивается при нарезании и смещение исходного контура колеса, которое характеризуется коэффициентом коррекции. Обе эти величины выражаются в долях модуля, поэтому сумму можно считать как фактическое станочное смещение, которое обусловливается величиной припуска на обработку и коэффициентом коррекции колеса.

При этом нужно учитывать, что коэффициент коррекции может иметь как положительное, так и отрицательное значение (знак входит в символ), величина припуска на обработку всегда имеет положительное значение. График построен при условии отсутствия осевого течения металла, т. е. уширения заготовки, кроме того, принято, что величина припуска на механическую обработку одинакова как по профильной поверхности, так и по окружностям вершин и впадин зубьев.

Определение основных параметров накатников производится из условия, что кинематическая цепь любого зубонакатного стана обеспечивает вращение заготовки относительно накатника с передаточным отношением, пропорциональным числам их зубьев или радиусам полоидных окружностей, которые определяются равенствами. При штучной накатке в начальный момент образования профилей поверхность заготовки деформируется вершинами головок зубьев накатника, т. е. соприкосновение поверхностей заготовки и накатника происходит по их наружным диаметрам.

Величина наружного радиуса заготовки, обеспечивающего равенство площадей, может быть определена путем совместного решения уравнений.

Наличие в подкоренном выражении уравнения инвалюты угла а, являющейся функцией искомого радиуса, затрудняет решение этого уравнения. Воспользуемся уравнением для определения радиуса заготовки для частного случая, когда у накатываемого колеса коэффициент коррекции и припуск на механическую обработку по поверхности зубьев равны нулю.

Число зубьев колес, накатываемых в горячем состоянии находится практически в пределах от 20 до 100. Таким образом, отношение — практически не зависит от числа зубьев.

Поэтому при накатывании колес с числами зубьев в указанных пределах и при отсутствии у них коррекции и припуска на последующую механическую обработку диаметр заготовки может быть принят равным диаметру делительной окружности.

При накатывании колес диаметр заготовки следует определять, используя равенства. Для более удобного использования этих равенств результаты их совместного решения для различных величин и постоянного числа зубьев приведены в виде графика.

Правильный подбор диаметра заготовки является одним из основных вопросов, от решения которого зависит качество накатываемых колес, трудоемкость их последующей обработки, потребные для накатки усилия, износ накатников и другие параметры процесса. Некоторые исследователи рекомендуют для определения наружного диаметра заготовки эмпирические формулы, полученные на основании опытных данных.

Так, при горячем накатывании зубчатых колес штучным способом А. Д. Кузьмин предлагает для подсчета наружного диаметра заготовки расчет. Для прутковой горячей накатки И. М. Капитонов рекомендует производить расчет наружного диаметра.

В равенствах не учитываются величины припуска на последующую механическую обработку накатанных профилей, а также изменения параметра зацепления колеса в зависимости от величины смещения его исходного контура, и поэтому они могут быть использованы только для ориентировочных подсчетов.

При изготовлении зубчатых колес горячей накаткой как штучным, так и прутковым способом осевого перемещения металла практически не происходит.

Во время вращения головок ролики одновременно прикасаются к поверхности обрабатываемой заготовки и при кратковременном зацеплении с изделием формируют на ней небольшой участок профиля зуба.

Заготовка имеет осевое перемещение и может вращаться непрерывно или синхронно с вращением роликов. При этом на заготовке, имеющей осевую подачу, постепенно формируется профиль шлица или зуба как по периферии, так и по длине.

Накатные ролики могут иметь форму, одной впадины профиля или один рабочий профиль и вспомогательный ободок.

Этот ободок предназначается для обеспечения контакта с ранее накатанным соседним зубом, благодаря чему улучшается точность шага, а также происходит уравновешивание усилий, действующих на контактных поверхностях.

Рассмотрим схему продольного накатывания шлицев многороликовой головкой. Такие головки могут быть применены для накатывания прямобочных и эвольвентных шлицев с числом зубьев не более 16-18. При большем числе зубьев значительно усложняется конструкция корпуса головки, в которой размещаются ролики.

Накатывание профилей на заготовке производится сразу на всю их глубину за один проход.

Преимуществом такого способа образования зубьев является высокая производительность, хорошее качество накатанных поверхностей.

Однако роликовая головка может быть применима только для образования профилей, имеющих выход для инструмента, кроме того, заготовки должны иметь достаточную жесткость.