До термической операции заготовки проходят предварительную механическую обработку, при которой снимается основной припуск. К числу требований к токарным операциям относится соблюдение технологических условий, обеспечивающих создание базы для нарезания зубьев.

Зубофрезерование накатников производится на зубофрезерных станках инструментом, обеспечивающим необходимый припуск по профилю зубьев для последующего зубошлифования. Зубья накатников, предназначенных для изготовления зубчатых колес 10-й степени точности (по ГОСТ 1643-56) и ниже, как правило, не шлифуются, размеры их зубьев окончательно выполняются на зубофрезерных станках, а чистота поверхностей профиля достигается путем полирования с применением абразивных паст.

Зубонакатный инструмент для калибрования в холодном состоянии зубчатых колес со степенью точности 6 (по ГОСТу 1643-56) и выше изготовляется механической обработкой, при которой финишные операции делятся на получистовые к чистовые. Кроме того, предусматривается дополнительная операция «старения».

Операция полирования всего профиля зубьев применяется для накатников любой степени точности. С целью придания стали 50Х6ФМ свойств, необходимых для инструмента, применяемого при горячей деформации (высокой твердости, теплоустойчивости, высоких механических свойств и др.) ее следует закаливать при температуре ~ 1060° С.

Стали для накатников горячего накатывания, кроме перечисленных свойств, должны обладать способностью сохранять высокую твердость при нагреве до температуры 550-580° С, иметь достаточную теплопроводность и хорошую стойкость против образования закалочных и разгарных трещин.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом инструмента для изготовления накатников рекомендуются две группы сталей: 1) для накатников холодного накатывания — группа высокоуглеродистых, высокохромистых сталей, легированных вольфрамом, ванадием и молибденом; 2) для накатников горячего накатывания — группа среднеуглеродистых высокохромистых сталей, легированных вольфрамом, ванадием, молибденом и кремнием.

Проведенные исследования, связанные с изысканием новых составов сталей, для накатного инструмента, обеспечивающих более высокую рентабельность инструмента, показывают, что путем уменьшения содержания углерода в стали Х6ВФМ с 1 до 0,5% и в стали Х6ВЗФМ до 0,55% возможно улучшить их микроструктуру и повысить механические свойства.

При таком изменении можно полностью устранить карбидную неоднородность Стали, повысить ее прочность после отпуска и ударную вязкость, а также сохранить теплостойкость после отпуска.

Для изготовления зубонакатного инструмента могут быть рекомендованы стали 50Х6ВФМ и 55Х6ВЗСМФ.

В случае обработки боковых сторон зубьев колес после накатывания, профиль зубьев накатника выполняется модифицированным для облегчения обработки.

В этом случае зуб накатника может иметь исполнение. Кроме вышеуказанных модификаций профиля зуба, в случае необходимости, осуществляется корректирование профиля по боковым сторонам, обеспечивающее получение требуемого профиля зуба накатываемого колеса.

Новые накатники следует выбирать такими, чтобы по мере выхода их из строя можно было осуществлять максимально возможное число переточек на соседний типоразмер с меньшим числом зубьев.

Наименьший типоразмер переточенного накатника типа А должен удовлетворять условию. В качестве примера приведем расчет накатников для накатывания прямозубого зубчатого колеса в холодном состоянии.

Определим параметры зуба накатываемого зубчатого колеса по хорде начальной окружности. На зубонакатных станках, работающих при помощи трех накатников, синхронность их вращения может обеспечиваться как центральной синхронизирующей шестерней, так и синхронизирующим охватывающим кольцом с внутренними зубьями.

Число зубьев накатников, а также синхронизирующих колец необходимо выбирать в зависимости от числа зубьев накатываемых колес в соответствии с данными.

Определение параметров инструмента для станов, работающих тремя накатниками, осуществляется в следующей последовательности. Расстояние между центрами накатника и колеса в конце накатывания.

Размеры накатников типа Б лимитируются минимально возможными межцентровыми расстояниями между шпинделем изделия и шпинделями накатников и диаметральными размерами накатываемых зубчатых колес. Минимальный диаметр делительной окружности накатника определяется конструктивными особенностями станов.

Накатники указанных типов после выхода их из строя по различным причинам могут быть восстановлены путем перетачивания на ближайший размер.

У накатников типа Б после переточки межцентровые расстояния между шпинделями изделия и накатников должны быть не менее 210 мм. Зубья накатанных колес одного модуля, но разных диаметров имеют различные размеры по толщине зуба. Разница для данного диапазона диаметров почти не зависит от того, в каком диапазоне модулей находится зубчатое колесо.

Поэтому, получив значение для данных диапазонов диаметров можно принять его едиными для всего диапазона модулей (от 1 до 5). Тогда предельные отклонения длины общей нормали от номинала при допусках на длину общей нормали, предусмотренной ГОСТом 1643-56 для зубчатых колес составят определенные значения.