Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Зубообрабатывающие станки предназначены для нарезания и от­делки зубьев колес различных передач. По виду обработки и инстру­мента различают следующие зубообрабатывающие станки: зубоф- резерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошлифовальные и др. По назначению станки бывают: для обработки цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, червячных колес, шевронных колес, зубчатых реек, конических прямозубых колес, с криволинейными зубьями. По степени шероховатости обработанной поверхности выде­ляют станки: для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки, для отделочной обработки поверхности зубьев.

Существуют два метода нарезания зубчатых колес, метод обката и метод следа (копирования). При методе копирования используется инструмент, режущая кромка которого совпадает по форме с профилем впадины зубчатого венца. Модульная фреза 7 (дисковая см. рис. 174, а или пальцевая на рис. 174, б) перемещается вдоль впадины цилиндри­ческого колеса 2, в каждый момент времени оставляя отпечаток своей формы. После обработки одной впадины заготовку поворачивают на окружной шаг (движение деления) и обрабатывают следующую впади­ну.

Данный метод имеет свои недостатки: профиль зуба зависит от модуля и числа зубьев колеса. Для точной обработки каждого колеса нужна своя фреза. Поэтому необходим большой набор сложных фрез. Практически ограничиваются набором из 8 или 15 фрез для каждого модуля. При этом одной фрезой нарезают колеса с различным числом зубьев (в некотором интервале). Наименьшее из колес интервала получается с правильным профилем, другие — не точно. Достоинство метода копирования — простота оборудования. Обработку можно ве-

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Рис. 174. Схема нарезания зубчатых колес фрезой методом копирования: а — дисковой, б — пальцевой

Сти на горизонтально - и вертикально-фрезерных станках с использо­ванием делительной головки. Метод копирования мало производите­лен.

Метод копирования используется в единичном производстве, чаще при ремонтных работах. Специальные зубодолбежные станки с резцо­вой головкой обеспечивают очень высокую производительность, их применяют в массовом производстве.

Наиболее распространен метод обката. В этом случае режущий инструмент и заготовка обкатываются подобно звеньям зубчатой пе­редачи.

В зубодолбежном станке долбяк 1 (рис. 175, а) и заготовка 2 воспроизводят зацепление цилиндрических колес. Если бы заготовка была достаточно пластичной, в ней можно было выдавливать впадины, прокатив по окружности твердое колесо (инструмент). В станке дви­жение обката (согласованное движение долбяка и заготовки) является сложным формообразующим движением. Оно служит для создания формы зуба в поперечном сечении эвольвенты. Чтобы удалить материал из впадины обрабатываемого колеса, на торце долбяка по всему контуру создают режущие кромки, а долбяку сообщают возвратно-поступатель­ное движение, которое является также формообразующим движением и служит для получения формы зуба по длине. Долбяком можно нарезать зубчатую рейку. Для этого движение, образующее профиль зуба, должно состоять из вращения долбяка и согласованного с ним прямолинейного движения рейки. Можно режущей рейкой 2 (гребен­кой) нарезать цилиндрическое колесо 1 (рис. 175, б).

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

В зубофрезерном станке инструмент и заготовка образуют пару, подобно червячной передаче. Если провести секущую плоскость через ось червяка перпендикулярно оси червячного колеса, то в сечении червяка получается профиль зубчатой рейки. При вращении червяка 280

Г)

Рис. 175. Схема нарезания зубчатых колес методом обката:

А — долбя ком, б— гребенкой, в —червячной фрезой, г — профилирования зубчатого венца зубом червячной фрезы

Эта рейка сдвигается вдоль его оси, обкатываясь с зубьями колеса. Такой же обкат имеет место в зубофрезерном станке, где червячная фреза 7 (рис. 175, в) вращается с заготовкой 2 (сложное формообразу­ющее движение).

Профилирование одной впадины зубчатого венца показано на рис. 175, г.

При обработке червячного колеса достаточно углубиться фрезой на полную высоту зуба, чтобы получилась его форма по длине. При нарезании цилиндрического колеса необходимо еще формообразую­щее движение вдоль зуба. Если зуб зубчатого колеса прямой, то это движение простое. У косозубого колеса зуб винтовой, поэтому для его образования требуется сложное движение, состоящее из перемещения червячной фрезы вдоль оси колеса и доворота самого колеса. При нарезании конических колес заготовка обкатывается с воображаемым плоским производящим колесом. Метод обката отличается высокой производительностью и точностью. Преимущество метода обката — универсальность режущего инструмента: при одном модуле одним

Инструментом теоретически можно нарезать колеса с разным числом зубьев.

Зубофрезерный автомат 5М32. Станок предназначен для фрезеро­вания зубьев цилиндрических, прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях единичного и серийного производства. Червячные колеса можно нарезать методом радиальной и тангенци­альной подач.

Технические характеристики станка. Наибольший диаметр нареза­емых цилиндрических колес 800 мм; наибольший нарезаемый модуль — 10 мм; пределы частот вращения фрезы 50—315 мин"1; пределы подач: вертикальной 0,8—5,0 мм/об; радиальной 0,15—1 мм/об; осевой 0,17— 3,1 мм/об.

Цикл работы станка автоматизирован: быстрый подвод инструмента к заготовке, зубонарезание, быстрый отвод инструмента в исходное положение и остановка станка. Цилиндрические колеса можно обра­батывать методом попутного (вертикальная подача снизу вверх) и встречного (вертикальная подача сверху вниз) фрезерования. При попутном фрезеровании возможно применение более высоких скоро­стей резания.

Станок состоит из следующих основных узлов: на станине А (рис. 176) закреплена суппортная стойка В, по которой перемещается фре­зерный суппорт Г. Стол JFдвижется по горизонтальным направляющим станины. Контрподдержка Д поддерживает верхний конец оправки с установленными на ней заготовками.

В станине расположена коробка скоростей Ж, а в суппортной стойке коробка подач Б.

Обработка заготовок на станке осуществляется при наличии сле­дующих движений в станке: главное движение — вращение фрезы; движения подачи: а) вертикальная — суппорта Г,; б) радиальная — стола Е в) осевое перемещение ползушки суппорта Г, движение обкатки и деления — согласованное вращение фрезы и детали; вспомогательное движение; ускоренное перемещение суппорта и стола, перемещение фрезы для более полного использования ее витков.

1. Настройка станка на нарезание прямозубых цилиндрических колес. Фрезу устанавливают наклонно под углом у к горизонтали, равным углу подъема витков червячной фрезы а (рис. 177, а), т. е. у = =а. В станке должны быть настроены кинематические цепи главного движения, обкатки и деления, вертикальной подачи.

Главное движение станка (см. рис. 176) осуществляется от элект­родвигателя Ml (N = 7,5 кВт, п = 1460 мин*1) через зубчатую пару (26/63), коробку скоростей с электромагнитными муфтами, вал IV, конические пары (29/29), (29/29), (29/29), цилиндрическую передачу (20/80). Переключением муфт Ми М2, Л/3, МА, М5, М6 обеспечивается девять значений частоты вращения фрезы в пределах 50—315 мин"1 282

XXX XXXI XXXII XXXIII

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Рис. 176. Кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата 5М32

Уравнения кинематического баланса для минимальной частоты вра­щения Лф = 1460 х (26/63) х (45/57) х (32/81) х (29/29) х (29/29) х (29/29)1 х х(20/80) = 50 мин"1.

Частоту вращения фрезы можно рассчитать по формуле яфр = =1000 где F—скорость резания, м/мин; */ф — диаметр фрезы,

Мм.

Движение обкатки и деления связывает вращение фрезы и заготов­ки. Эта кинематическая цепь имеет следующий вид: червячная фреза, зубчатые пары Z— (80/20), (29/29), (27/27), дифференциал, зубчатые передачи, Z— (58/58), е — /, гитара сменных колес а — с — d, зуб­чатые пары Z— (33/33), (35/35), делительная червячная пара Z— (1/96). При работе правозаходной фрезы движение с вала XIII переда­ется на вал ЛУ, минуя зубчатую передачу Z— (58/58).

Цепь деления и обкатки настраивается исходя из условия: за один оборот К-заходной фрезы заготовка должна совершить K/Z оборотов, где Z— число зубьев нарезаемого колеса: 1 х (80/20) х (29/29) х (29/29)х х (27/27) х (/д„ф) х (58/58) х (e/f) х (а/Ъ) х (c/d) х (33/33) х (35/35) х (1/96) = =(K/Z), откуда (a/b) х (c/d) = (24Kf)/(Zim^). При нарезании прямозубых колес дифференциал работает как обычная зубчатая передача, поэтому передаточное отношение іт ф= 1. Зубчатые колеса ей/ служат для расширения диапазона регулирования сменных колес гитары деления. Их подбирают следующим образом: при Z< 161 (e/f) — (54/54), при Z> 161 (e/f) - (36/72).

Формула для настройки гитары деления при Z< 161 (a/b) х (c/d) = =24A/Z, при Z> 161 (a/b) x (c/d) = 48A/Z

К станку прилагается следующий набор сменных колес для гитары деления и дифференциала: 23, 24, 25 (2 шт.), 30, 33, 34, 35, 37, 40, 40, 41, 43, 45, 47, 48, 50, 53, 55, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 75, 79, 80, 83, 85, 87, 89, 90, 92, 98, 100.

Вертикальная подача осуществляется по следующей кинематиче­ской цепи: стол, червячная пара (96/1), зубчатые передачи (35/35), (33/33), вал XVII, червячная пара (2/26), коробка подач с электромаг­нитными муфтами передач (45/45), вал XXIII, при включенной муфте МЬ передачи (50/45), (45/45), червячная пара (1/24), ходовой винт XXV с шагом Р= 10 мм. Переключение электромагнитных муфт Мп — Мп обеспечивает девять значений подач в пределах 0,8—5,0 об/мин стола. Реверс подачи осуществляется для цепи вертикальной подачи: за один оборот стола с заготовкой фреза должна переместиться на величину вертикальной подачи SB. Уравнение кинематической цепи 1 х (96/1) х х(35/35) х (33/33) х (2/26) х (40/56) х (/кп.) х (45/55) х (50/45) х (45/45) х х (1/24) х 10 = SB, откуда SB = 2/кп>, где /кп. — передаточное отношение коробки подач.

Ускоренные вертикальные перемещения фрезы осуществляются от электродвигателя М2 (N= 3 кВт, п = 1430 мин"1), через цепную пере - 284

Дачу (20/24) по следующей кинематической цепи: 1430 х (20/24) х х(45/55) х (50/45) х (45/45) х (1/24) х 10 = 450 мм/мин.

2. Настройка станка на нарезание цилиндрического колеса с винто­вым зубом. Фрезу устанавливают под углом у = р ± а0, где р° — угол наклона зубьев нарезаемого колеса к оси, а а0 — угол подъема винтовой линии фрезы. Знак плюс ставят при разноименных направлениях.

Кинематические цепи главного движения, обкатки и деления, вертикальной подачи настраивают так же, как и при нарезании пря­мозубых цилиндрических колес, но заготовке, кроме вращательного движения обката сообщают еще и дополнительное вращение из-за наклона зуба. Кинематическая цепь, обеспечивающая траекторию винтового движения, называется цепью дифференциала. Она идет (рис. 176) от винта XXVчерез гитару дифференциала ах — bu сх — du кони­ческую передачу (27/27), вал XXIX, червячную передачу (1/45), диффе­ренциал, вал XIII, передачу (58/58), колеса е — /, гитару деления, зубчатые пары (33/33) х (35/35), делительную червячную пару (1/96). Уравнение кинематической цепи дифференциала составим из условия, что при перемещении фрезы на величину шага винтовой линии Рь л. заготовка делает один оборот: (Р^/10) х (24/1) х (3/22) х (ax/bx) х (cx/dx) х х (1/45) х (/д„ф) х (58/58) х (e/f) х (а/Ь) х (c/d) х (33/33) х (35/35) х (1/96)= == 1 об. заготовки.

Для данного случая /даф = 2, червячное колесо Z— 45 вращает водило, передаточное отношение колес e/f= 1, передаточное отноше­ние гитары деления (axb)x(cxd) = (24к//), шаг винтовой линии Ръл. = (т х nnZ)/(sinp).

В результате получим передаточное отношение колес гитары диф­ференциала (с/Ь) х (cx/dx) = (7,95775 х sinp)/w„&.

Дифференциальная цепь настраивается и при нарезании прямозу­бых колес с простым числом зубьев, для которых нет сменных колес в прилагаемом к станку наборе. Для этого на входной и выходной валы коробки подач устанавливают специальные колеса, а электромагнит­ные муфты коробки подач отключают.

3. Настройки на нарезание червячных колес методом радиальной подачи. Ось фрезы устанавливают горизонтально (рис. 177, в). Червяч­ная фреза должна иметь параметры, соответствующие червяку, с которым будет работать в паре нарезаемое червячное колесо. Для нарезания червячного колеса нужны следующие движения: вращение фрезы, движение обката и деления, движение радиальной подачи. Настройка цепей главного движения и обкатки аналогична настройке при нарезании цилиндрических колес.

Цепь радиальной подачи связывает вращение заготовки с ходовым винтом XXXIV За один оборот заготовки стол должен переместиться на величину радиальной подачи Sp.

Уравнение кинематического баланса цепи радиальной подачи: 1 х х(96/1) х (35/35) х (33/33) ч (2/26) х (40/56) х (/к п.) х (45/55) х (45/50) х х(34/61) х (1/36) х 10 = Sp, откуда Sp = 0,6/кп.

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Рис. 177. Схема нарезания зубьев червячной фрезой

Муфта Mis включает радиальную подачу. Переключение муфт М-} — М2 обеспечивает девять значений радиальных подач в пределах 0,15—1,5 мм/об. Муфта МХ1 тормозная. При врезании стол доводится до жесткого упора, что обеспечивает стабильный размер детали. Уско­ренное перемещение стола происходит от электродвигателя М2 через подачи (20/24), (45/45), вал XXIII, передачи (45/45), (34/61), (1/36).

4. Настройка станка на нарезание червячных колес методом осевой подачи. Этим методом, в основном, нарезают червячные колеса для многозаходных червяков, профиль нарезаемых зубьев имеет более высокую точность, чем при методе радиальной подачи. При нарезании колес методом осевой подачи в станке необходимы следующие движе­ния (рис. 177, г); вращение специальной червячной фрезы, обкаточное движение фрезы и заготовки, осевая подача фрезы S0, добавочное вращение заготовки, вызванное осевой подачей фрезы. Настройка цепей главного движения, обкатки и деления при этом методе анало­гичны настройке при нарезании цилиндрических колес. Такая подача фрезы обеспечивается перемещением ползушки и встроенным в нее фрезерным шпинделем. Цепь (рис. 176) подач от заготовки до вала АТ7Кодинакова с цепью вертикальной подачи. С вала XXIVвращение передается через зубчатую пару (33 х 22), трехступенчатый блок Б1, реверсивный блок Б2, передачи (40/70) (70/40), (2/36), (68/40) (4/25) на ходовой винт XI осевой подачи с шагом Р = 8 мм. Составим уравнение кинематического баланса цепи осевой подачи, учитывая, что за один оборот заготовки фреза в осевом направлении переместится на величину осевой подачи: 1 х (9/1) х (25/25) х (22/22) х (2/28) х х(40/56) х(/кп)х (45/53) х (23/22) х (/0 х (32/40) х (40/70) х (70/40) х х(2/26) х (68/40) х (4/25) х 8 =

Отсюда, S0 = 0,89/к. п. х /ь где ix — передаточное отношение блока Б1, который вместе с коробкой передач обеспечивает получение 27 значе­ний осевых подач в пределах 0,7—2,1 мм/об. Быстрые перемещения шпинделя фрезы вдоль оси осуществляются от электродвигателя Ml 286

Б)

Рис. 178. Нарезание зубчатых колес на зубострогальном станке:

А — рабочая зона зубострогального станка, б— схема обкатки заготовки конического колеса с плоским производящим колесом

Быстрых перемещений. Цепь дифференциала (или добавочное враще­ние заготовки). Червячная фреза получает осевое перемещение. Так как фрезу можно рассматривать как рейку, при перемещении фрезы - рейки на один осевой шаг Р0 зацепленная с ней заготовка, выполня­ющая роль реечного колеса, должна повернуться на 1/2 оборота. Однако заготовка уже имеет обкаточное движение, поэтому для сум­мирования этих двух движений служит дифференциал. Учитывая, что рассматриваемая цепь связывает винт осевой подачи XI с заготовкой, запишем уравнение кинематического баланса (Ро/8) х (25/4) х (40/68) х х(38/2) х (40/70) х (70/40) х (40/32) х (ітф/іх) х (22/33) х (33/22) х (ах/Ьх) х x(cx/dx) х (27/27) х (1/45) х (/кп) х (58/58) х (e/f) х(а/Ь) х (c/d) х (33/33) х х(35/35) х (1/96) = 1/2 об. заг.

Имея в виду, что Ро = птх, где тх —■ модуль червячной фрезы в осевом сечении; i-x — передаточное отношение блока 2?1; ітф = 2; (e/f)— = (54/54); (a/b) х (c/d) = 24k/Z, получим (ax/bx) x (cx/dx) = (2,77056 x x /, )/(mxk).

При отсутствии специальной червячной фрезы можно воспользо­ваться методом обкатки, применив «летучий» резец, т. е. оправку с резцом, представляющим собой один зуб фрезы.

Зубострогальные станки предназначены для нарезания прямых зубьев конических колес.

А)

Принцип образования зубьев при нарезании конических зубчатых колес на зубострогальных станках состоит в следующем: прямолиней­ные образующие зуба колеса 1 (рис. 178, а) получаются благодаря главному движению — возвратно-поступательному перемещению па-

Ры резцов 2. Форма зуба в поперечном сечении образуется на одних станках по методу копирования формы шаблонов, на других — по методу обката.

При методе обката можно мысленно представить, что заготовка 1 (рис. 178, б) взаимодействует с плоским производящим колесом 2. У этого теоретического колеса угол начального конуса равен 90°. Оно является предельной разновидностью конического колеса, подобно тому, как форма рейки является предельной формой для цилиндриче­ского зубчатого колеса при радиусе R <®. Плоское колесо — это кольцевая рейка.

При вращении заготовка может перекатываться по неподвижному плоскому колесу, тогда ее ось должна вращаться в пространстве вокруг оси плоского колеса. При анализе конструкции станка удобнее пред­ставлять, что при вращении заготовки согласованно с ней поворачи­вается плоское колесо, а оси неподвижны.

На станке плоского колеса нет, но есть узел — люлька, ось поворота которой являются осью плоского колеса. На люльке расположены суппорты с резцами. Прямолинейные режущие кромки резцов явля­ются линиями профиля зуба плоского колеса. При поступательном движении кромки описывают в пространстве плоскости, боковые поверхности зубьев плоского колеса. Вращение заготовки и поворот люльки составляют сложное формообразующее движение обката.

Зубострогальный станок 5А250. Прямозубые конические зубчатые колеса нарезают методами копирования и обката. Метод копирования применяют для чернового нарезания зубьев на универсально-фрезер­ных станках специальными дисковыми фрезами. В современных стан­ках используют метод обката. Зубострогальный станок 5А250 работает по методу обката и предназначен для чернового и чистового нарезания прямозубых и конических колес в условиях серийного и массового производства. С помощью, специальной накладной головки можно нарезать и дуговые зубья.

Технические характеристики станка. Наибольший диаметр нареза­емых зубчатых колес — 500 мм; число зубьев нарезаемых колес — 10—100; пределы торцевых модулей нарезаемых колес 1,5—8 мм; числа двойных ходов ползунов-резцов — 73—470; продолжительность наре­зания одного зуба — 8—123 с.

Принцип работы станка состоит в следующем: на станине А (рис. 179, а) смонтирована обкатная люлька Б с закрепленными на ней в ползунах / резцами 2 (рис. 179, б). По направляющим станины J может перемещаться стол /"(рис. 179, а), имеющий круговые направляющие 4. На них вместе с плитой 2 поворачивается бабка изделия 1 для установки заготовки на угол фт. В станке имитируются зацепления нарезаемого конического колеса (заготовки) с воображаемым кониче­ским колесом. В данном случае люльку с резцами, имеющими прямо - 288

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Рис. 179. Схемы работы зубострогального станка, работающего методом обкатки

Линейный профиль, можно рассматривать, как производящее колесо. Для формообразования боковых поверхностей зуба нужны следующие движения: главное движение — возвратно-поступательное перемеще­ние резцов; возвратно-качательное движение люльки вокруг оси Ох и связанное с ним коническое вращение заготовки вокруг оси 02. После окончания профилирования зуба происходит поворот заготовки на следующий зуб (деление). На станке 5А250 можно обрабатывать зубья методом обкатки и методом врезания. При методе обката люлька и заготовка одновременно вращаются до тех пор, пока не будет нарезана впадина. Затем заготовка отводится от резцов и продолжает вращаться в том же направлении, люлька с резцами движется в обратном направ­лении до исходного положения. Причем за время одного качательного движения заготовка повернется на целое число зубьев Д. Начинается обработка следующей впадины, а после обработки всех впадин станок автоматически отключается.

При методе врезания, применяемом для чернового нарезания зубьев, движение обката значительно замедляется, поэтому профиль зуба в данном случае близок к прямолинейному. Все зубья обрабаты­вают последовательно, т. е. деление происходит на 1/Z.

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Главное движение (рис. 180) осуществляется от электродвигателя (N=2,8 кВт, п = 1420 мин"1) через зубчатые пары (15/48), (34/34), сменные колеса а — Ъ, зубчатую пару (30/72) и вал с кривошипным диском 2. От диска 2 через систему рычагов получают возвратно-по­ступательное движение ползуны с резцами. За каждый оборот диска 2 ползуны совершают один двойной ход. Уравнение кинематического баланса для цепи главного движения имеет вид: 1420 х (16/48) х (34/34)х

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Рис. 180. Кинематическая схема зубострогального станка 5А250

Х (а/Ь) х (30/72) = Лдв. х/мин, откуда (a/b) = {n^JUS). Из паспорта станка известно, что а+ Ь = 106. В цепи главного движения имеются следу­ющие сменные колеса: 30, 35, 41,47, 53, 59, 65, 71, 76.

Движение подачи. Время /ц, затраченное на обработку одной впа­дины, называется циклом. Станок является полуавтоматом и управля­ется барабаном 7, находящимся на распределительном валу. За время цикла барабан 1 делает один оборот, причем рабочему ходу соответст­вует поворот на 160°, а холостому — на 200°.

Следовательно, распределительный вал за время рабочего хода делает 160°/360° оборота. Цепь подач кинематически связывает враще­ние электродвигателя и барабана 1 через передачи 15/48, сменные 290

Колеса ах — bu сх — dx, зубчатую пару (34/68), фрикционную муфту А/, зубчатые передачи (24/56), (44/96), (96/64) и червячную пару (2/6). Уравнение кинематического баланса цепи подачи 1420 х (4>/60) х х( 15/48) х (ax/bx) х (cx/dx) х(34/68) х (42/56) х (44/96) х (96/64) х (2/66)= = (1600/60°), отсюда формула настройки гитары подачи

(ax/bx)x(cx/dx) = (7,5/tp).

Ускоренный ход происходит, когда фрикционная муфта М вклю­чается в двойной блок с числами зубьев 88 и 84. Тогда движение передается или через передачу (52/88) (при числе зубьев нарезаемого колеса Z= 16), или Z= (76/64) (при Z> 17), а далее по цепи, анало­гично рабочей подаче.

За время холостого хода txx барабан повернется на 200°, отсюда 1420 х (4.х/60) х (15/48) х (52/88) или (7/64) х (42/56) х (44/98) х (2/66)= = 200/360°, txx« 3 с/зуб (при работающей паре 76/64) или /хх.« 6 с/зуб (включены колеса 52/88).

Распределительный барабан 1 производит подвод и отвод стола, переключает муфту М через гидравлический распределитель. Одну кривую барабана используют для работы методом врезания, другую — методом обката.

Вращение заготовки (деление) на целое число зубьев Z, происходит за один оборот барабана. Число Z, не должно иметь общих множителей с числом зубьев нарезаемого колеса Z. Это необходимо для того, чтобы инструмент попадал каждый раз в другую впадину. Вращение заготовки происходит от распределительного вала через передачи (66/2), (64/60), (60/44), коническую пару (23/23), через зубчатую пару (75/64) (при методе обкатки) или (27/108) (при методе врезания), через конические передачи (26/26), (26/26), (26/26), гитару деления а2 — Ьъ с2 — d2, конические пары (30/30), (30/30), червячную передачу (1—120). Рас­четное уравнение составляют из условия, что за один оборот барабана 1 заготовка повернется на ZJZ оборота: 1 об. р.бар. х (66/2) х (64/60) х х(60/44) х (23/23) х (75/80) х (26/26) х (26/26) х (26/26) х (д2/^) х (М)х х(30/30) х (30/30) х (1/120) = ZJZ.

Из уравнения выводим формулу настройки гитары деления (a2/b2)(c2/d2) = 2 ZJZ

При работе методом врезания в уравнение вместо числа (75/80) ставят число (27/108), тогда (a2/b2) х (c2/d2) = IQZJZ.

Цепь обката связывает поворот люльки, выполняющей роль про­изводящего колеса, с заготовкой. Движение от люльки передается через червячную передачу (125/2), конические колеса (28/30), гитару обката (с3/^з)(6з/лз), колесо Z= 21, составное колесо Z = 14, конические пары (32/18), (23/23) и далее по цепи деления, рассмотренной выше.

Составное колесо позволяет при неизменном направлении враще­ния колеса Z= 14 получать возвратно-вращательное движение люльки.

Составное колесо состоит из венца внутреннего зацепления со 196 зубьями (в полной окружности Z= 224), венца наружного зацепления с 98 зубьями (в полной окружности Z= 112 зубьев) и двух полуколес внутреннего зацепления (Z= 28). Во время зацепления колеса Z= 14 с участком внутреннего зацепления происходит рабочий ход станка, а при сцеплении с остальной частью — холостой. При зацеплении колеса Z= 14 с полуколесами Z= 28 происходит его перемещение вместе с парой (16/32).

Уравнение кинематического баланса составляют из условия, что при повороте люльки на (1/2^) оборота нарезаемое колесо повернется на (1/2) оборота (Дш — число зубьев воображаемого плоского произ­водящего колеса) (1/ZJ х( 126/2) х (28/30) x(c3/d3)(b3/a3) х (21/252) х х(224/14) х (22/16) х (23/23) х (75/80) х (26/26) х (26/26) х (26/26) х (26/26) х х(а2/Ь2) х (c2/d2) х (30/30) х (1/20) = Z.

Подставляя в уравнение кинематического баланса значение (d2/b2)x х (c2/d2) = 2ZyZ для метода обката и значение Z^ = Z/sinyi, где — половина угла начального конуса нарезаемого колеса, получим (с2/кг)х х(6зМ) = 3,5^/sinyi. При методе врезания (с3Д/3) х (6зМ) = = 17,523/siny,.

Для определения Z, составим уравнение кинематического баланса на условии, что за время поворота барабана 1 на 160° люлька повора­чивается на угол 160°: (66/2) х (64/60) х (16/31) х (14/224) х (252/21) х х(сзМ) х (Ь3/а3) х (30/28) х (2/135) = 0°.

Подставляем значение (c3/d3) х (Ьъ/аъ) = 3,522ysin<Pi в Уравнение, приведенное выше получим Z, = (Z/sincpi) х (@°/160°).

Угол качания люльки 0° зависит от параметров нарезаемого зубча­того колеса; его выбирают, чтобы обеспечить полностью обкатку зуба. Люлька должна качаться в обе стороны на одинаковый угол. При обработке методом врезания Z, = 1.

Угол установки бабки изделия <pm (рис. 179, а) равен углу внутрен­него конуса нарезаемого колеса. Ось заготовки с плоскостью вершин зубьев производящего колеса должна составлять угол vp = ф5 — у, где Ф — половина угла начального конуса колеса, у — угол ножки зуба. Вершина начального конуса должна быть совмещена с центром станка.

Угол установки бабки изделия при черновой обработке <pm = tgcpi х х cosl80°/Z, где фі — угол конуса впадины нарезаемого колеса.

Угол установки поворотных сегментов (мин) определяют по фор­муле соП1 = 3428/Јg[(5t/2) + Ao)ttga] мин, где L% — длина образующей конуса, мм; St — толщина зуба по дуге начальной окружности, мм; Acot — высота ножки зуба колеса, мм; а a — угол зацепления в град (обычно a = 20°).

Нарезание конических колес с криволинейными зубьями. Кониче­ские колеса с криволинейными зубьями компактны, бесшумны, вы­держивают большие нагрузки и имеют более плавный ход, чем
прямозубые конические колеса. Форма нарезаемого зуба зависит от формы зуба сопряженного плоского производящего колеса. Оно представляет собой плоское коническое колесо с зубьями на торце и углом при вершине на­чального конуса 2ф = 180°. На производящем колесе линии, оп­ределяющие форму зуба, зависят от выбранного инструмента и мо­гут быть в виде прямой, дуги ок­ружности, удлиненной или укороченной эвольвенты и т. д. В качестве инструмента использу­ют торцевые резцовые головки, пальцевые модульные и кониче­ские червячные фрезы. Напри­мер, торцевой резцовой головкой (рис. 181) с резцами, имеющими прямолинейные режущие кромки, нарезают круговые зубья конических колес с углом спирали 0—60° методом обката при периодическом делении. При такой обработке главным движением будет вращение резцовой головки 2, вращение люльки /, согласованное вращение заготовки 3, движение обката. Деление производится поворотом заготовки после обработки каждого зуба.

Конические колеса с криволинейными зубьями нарезают на станке 5280. В качестве инструмента используют торцевую резцовую головку. Станок может работать методом обката (при чистовой обработке) и методом врезания (при черновой обработке). При методе обката вра­щается резцовая головка, люлька, несущая шпиндель инструмента, получает вращение, согласованное с вращением заготовки (движение обкатки). После обработки одной впадины нарезаемое колесо отво­дится от инструмента, но продолжает вращаться в ту же сторону, что и ранее, поворачиваясь на Z, зубьев. Люлька же с резцами быстро поворачивается в обратном направлении до исходного положения. Реверс люльки осуществляется с помощью составного колеса.

При методе врезания движение обката почти отсутствует (обкатка нужна только для того, чтобы происходил процесс деления). Зубья образуются при постепенном приближении заготовки к инструменту. Метод производителен, но менее точен по сравнению с методом обката.

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Рис. 181. Нарезание конического колеса с криволинейными зубьями

Зубоотделочные операции. Для получения точной формы и размеров зубьев, а также уменьшения шероховатости их рабочих поверхностей зубчатые колеса после нарезания на соответствующих зуборезных станках подвергают чистовой отделке на зубоотделочных станках ме­
тодом обкатки, притирки, шевингования шлифования и зубохонингования.

Обкатка — процесс образования гладко* поверхности профиля зубьев незакаленньо зубчатых колес. Обработка ведется за счет давления, возникающего при вращении об­рабатываемого колеса и закаленного шлифо­ванного колеса (обкаточного эталонного колеса).

Притирка —■ доводочный процесс прида - Рис. 182. Схема притирки ния зубьям колес чистой и гладкой поверх­ности путем искусственного изнашивания зубьев обрабатываемого колеса посредством притира и абразивного порошка. Притир представляет собой тщатель­но изготовленное чугунное зубчатое колесо. Притирку применяют для предварительно термически обработанных зубчатых колес. Процессом притирки можно увеличивать поверхность контакта по длине и высоте и уменьшать параметры шероховатости зубьев.

Притирка осуществляется по двум схемам: оси притира и зубчатого колеса скрещиваются, образуя винтовую зубчатую передачу. В первом случае притирку производят одним притиром, которому сообщается наряду с вращательным движением возвратно-поступательное движе­ние. Во втором случае притирку производят двумя или тремя прити­рами; возвратно-поступательное движение при этом получает притираемое колесо. При обработке тремя притирами оси двух из них скрещиваются с осью притираемого колеса, а ось третьего параллельна ей (рис. 182).

Притирку можно вести в распор и методом торможения. Если притирка производится в распор, то зубья инструмента (притира) устанавливают в контакт с обеими сторонами зуба обрабатываемого колеса и в процессе притирки осуществляется постепенное сближение осей притира колеса. При работе методом торможения контакт имеет место лишь по одному боковому профилю зуба обрабатываемого колеса. Необходимое давление контакта создается притормаживанием обрабатываемого колеса. После обработки зубьев с одной стороны производят реверсирование вращения притира и обрабатывают зубья с другой стороны.

ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Шевингование применяют для уменьшения волнистости на повер­хности зубьев цилиндрических зубчатых колес с помощью специаль­ного инструмента шевера, соскабливающего с поверхности профиля зуба стружку толщиной 0,005—0,1 мм. Во время шевингования основ­ное движение получает шевер, от которого приводится во вращение обрабатываемое колесо, свободно вращающееся с оправкой в центрах бабок рабочего стола, кроме того, шевингуемое колесо имеет возврат­но-поступательное движение. После каждого двойного хода стола

А) б) в)

Рис. 183. Схемы шлифования зубчатых колес методом обката

Зубчатому колесу сообщается вертикальная подача. У некоторых мо­делей станков продольное движение сообщается инструменту.

Шлифование производится для повышения точности изготовления зубчатых колес и устранения отклонений, вызываемых термической обработкой. Шлифование может осуществляться двумя методами: копированием и обкатом.

При шлифовании зубьев методом копирования шлифовальный круг имеет профиль, соответствующий профилю впадины зубчатого колеса. Шлифовальный круг профилируют с одной или двух сторон.

Шлифование зубьев цилиндрических зубчатых колес методом об­ката основано на копировании зацепления колеса рейкой, роль одного зуба которой выполняет профилированный дисковый круг или пара тарельчатых кругов. На рис. 183 показаны схемы шлифования зубчатых колес методом обката дисковым кругом и двумя тарельчатыми кругами. По схеме, показанной на рис. 183, а, главное движение получает дисковый круг. Он вращается вокруг оси и получает возвратно-посту­пательное движение (движение продольной подачи) по стрелке.

Шлифуемое колесо вращается вокруг своей оси со скоростью Vx и прямолинейно перемещается со скоростью V2. Эти два движения связаны между собой и образуют сложное движение обката. В это время обрабатывается одна сторона зуба. После реверсирования движения обрабатывается противоположная сторона соседнего зуба. Затем шли­фовальный круг выходит из впадины и производится деление — пово­рот колеса на один зуб. В зависимости от типа станка могут быть обработаны одна или две боковые стороны одновременно (рис. 183, б). Шлифование двумя тарельчатыми кругами показано на рис. 183, в.

Зубохонингование применяют для обработки зубчатых колес после зубошевингования и термической обработки.

Обработку производят зубчатым хоном, представляющим собой зубчатое колесо, изготовленное из пластмассы с абразивной смесью, зернистостью (40, 60, 80) которую выбирают в зависимости от марки стали, твердости и требуемых параметров шероховатости поверхности зубьев.

Относительное движение при зубохонинговании то же, что и при шевинговании. Станки для хонингования зубчатых колес аналогичны шевинговальным станкам. Зубохонингование происходит при окруж­ной скорости хода, примерно в 2 раза превышающей окружную скорость шевера.

Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

СТАНКИ СВЕРЛ ИЛ ЬНО-РАСТОЧНОЙ ГРУППЫ С ЧПУ

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua Назначение, классификация и конструктивные особенности свер­лильных и расточных станков с ЧПУ. Эти станки предназначены …

Повышение эффективности производства

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua Развитие производства во многом определяется техническим про­грессом машиностроения. Увеличение выпуска продукции машино­строения осуществляется за …

МНОГОЦЕЛЕВЫЕ СТАНКИ С ЧПУ

Многоцелевые станки (МС) — это станки, оснащенные УЧПУ и устройством автоматической смены инструментов, предназначенные для комплексной обработки за одну установку корпусных деталей и деталей типа тел вращения. МС выпускают с …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.