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-
Сти на горизонтально - и вертикально-фрезерных 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).
|
|
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
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
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.
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.
|
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
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.
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
|
|
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.
|
|
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
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
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 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 Угол установки бабки изделия при черновой обработке 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 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. 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 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. 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 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. Увеличение числа и типов изготовляемых зубчатых колес вызывает рост парка зуборезных станков. Увеличивается количество высокопроизводительных специальных станков и станков для точной обработки. При всем разнообразии парка станков и режущего инструмента, применяемого для нарезания зубчатых колес, необходимо различать два метода изготовления колес, а именно: метод копирования профиля режущего инструмента и метод обката (огибания), основанный на механическом воспроизводстве зубчатого зацепления. Нарезание колес по методу копирования осуществляется фрезерованием, строганием, шлифованием и протягиванием. Инструмент вырезает на заготовке впадины между зубьями, при этом профиль зуба точно соответствует профилю режущего инструмента. После обработки каждой впадины заготовку необходимо поворачивать на один зуб. Это достигается с помощью делительной головки. Данный способ отличается низкой производительностью и невысокой точностью. В качестве инструмента может применяться строгальный резец, модульная дисковая фреза, модульная пальцевая фреза и фасонный шлифовальный круг. Наиболее широкое распространение в практике получил метод механического воспроизводства зубчатого зацепления - обката (огибание). Он заключается в том, что заготовке и инструменту сообщаются движения, воспроизводящие сцепление пары сопряженных зубчатых колес или колеса с зубчатой рейкой, и одновременно режущий инструмент совершает рабочее движение резания. Этот метод отличается от предыдущего большей производительностью, точностью, причем одним инструментом можно нарезать многие колеса данного модуля независимо от числа зубьев. Понятие об огибающей и огибаемой линии положено в основу образования эвольвентного профиля зубьев резанием. При зубонарезании по методу огибания профили режущих кромок инструментов, перемещаясь, занимают относительно профилей зубьев колес ряд последовательных положений, срезая при этом металл в тех местах, где должны быть впадины зубьев. Эвольвентные профили обрабатываемых зубьев возникают при этом как огибающие ряда указанных последовательных положений режущих кромок, или иначе как огибающие ряда последовательных срезов металла. Поэтому такой метод профилирования зубьев носит название метода огибания или обката. Зубообрабатывающие станки, выпускаемые нашей станкостроительной промышленностью, подразделяются на различные типы по следующим признакам: а) по назначению - для нарезания цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями, червячных колес, шевронных колес, зубчатых реек, конических колес с прямым зубом и конических колес с криволинейными зубьями; б) по виду рабочего движения - зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные и зубопротяжные; в) по характеру обработки - для нарезания зубьев и для чистовой обработки (отделки) зубьев. В практике станкостроения признано целесообразным создание размерных гамм унифицированных станков, в которых на основе небольшого количества базовых моделей создаются различные модификации, в частности специальные и специализированные станки. В табл. 1 приведены основные показатели гамм станков, освоение базовых моделей которых уже началось. Основные показатели гаммы зубообрабатывающих станков Таблица 1 Обработку колес на зубодолбежных станках осуществляют режущим инструментом, выполненным в виде зубчатого колеса - долбяком. На этих станках нарезают прямозубые колеса наружного и внутреннего зацепления, а при наличии копира и косозубого долбяка - косозубые колеса. Кроме того, на этих станках можно нарезать блоки из нескольких колес. Достоинством этих станков является непрерывность работы без потери времени на подход к заготовке и выход из нее. Перед тем как приступить к изучению конструкции и кинематики зубодолбежного станка, рассмотрим основные формообразующие движения, необходимые для изготовления зубчатого цилиндрического колеса. Для этого обратимся к структурной схеме станка (рис.1). Для образования прямого зуба требуются две кинематические группы: для получения профиля, который осуществляет сложное относительное движение - вращение долбяка В 2 и вращение заготовки В 1 , для получения формы зуба по длине - простое поступательное движение долбяка II с органом настройки i v . Первая кинематическая группа состоит из делительной цепи, конечными звеньями которой являются вращение долбяка и вращение стола с заготовкой, настраиваемой органом настройки i x . Расчетные перемещения этой цепи будут: где z Д и z - число зубьев долбяка и нарезаемого колеса. Вторая цепь первой кинематической группы - цепь подачи, настраиваемая органом настройки i s . Под подачей S в этих станках понимается перемещение по начальной окружности долбяка за один его двойной ход. Расчетные перемещения будут 1 дв. ход долбяка -> S мм перемещения по дуге. Помимо рассмотренных формообразующих движений, необходимо еще одно движение, обеспечивающее врезание долбяка в заготовку на полную высоту зуба. Это движение называется радиальной подачей и осуществляется в станках либо от специальных дисковых кулачков, либо от клинового копира, перемещающегося от гидроцилиндра. Рис.1: Структурная схема зубодолбежного станка Рис.2: Зубодолбежный полуавтомат 5140. На станине 1 (рис.2) и внутри нее размещены основные узлы станка: стол 2, стойка 3, панель 4 гидропривода и гидроаппаратура. На горизонтальных плоскостях направляющих станины 1 перемещается стол 2, на котором устанавливается заготовка. Перемещение стола по направляющим осуществляет гидроцилиндр, закрепленный в стойке 3. Слева на станине крепится стойка и цилиндр механизма радиального врезания. На станке может производиться черновая, получистовая (под последующее шевингование) и чистовая обработка в один, два и три прохода. Обработка на станке производится по автоматическому циклу (со сменой режимов обработки), включая подвод и отвод заготовки к инструменту. Для закрепления заготовки предусмотрен гидравлический зажимной патрон. Для работы с автоматическим циклом в два и три прохода на станке предусмотрено автоматическое переключение скоростей и подач, по циклу работы станка, при переходе от черновых к чистовым проходам. Механизмы полуавтомата осуществляют следующие движения: а) главное движение - возвратно-поступательное перемещение долбяка в вертикальной плоскости; б) движение обката (делительное движение) - вращение долбяка и стола с заготовкой; в) движение врезания радиальной подачи стола; г) вспомогательные движения - ускоренное вращение заготовки, работа счетного механизма, управляющего автоматическим циклом обработки. Рис.3: Кинематическая схема станка 5140 Главное движение долбяка
(рис.3) осуществляется от электродвигателя 60 через клиноременную передачу 1 - 2, коробку скоростей, клиноременную передачу 20 - 21 на центральный вал / привода ползуна (штосселя). На конце этого вала имеется ползушка, несущая камень кулисы с винтом 46. Она устанавливается в определенном положении, в результате чего регулируется ход штосселя. Коробка скоростей имеет две фрикционные муфты (61 и 62) и два блока (5 – 3 и 8 - 10 - 12) для получения черновой и чистовой скоростей резания. При чистовой обработке движение от шкива 2 через колеса 13, 14, 15 и другие передаются на шкив 20. При черновой обработке движение от шкива 2 передается через блок 3 - 5, муфту 62, колеса 14, 15 и другие на шкив 20. Круговая подача
заимствуется от вала коробки скоростей // через червячную передачу 22 и 23 и колеса реверса обката 24, 25, 26, 27 и 28 на вал ///, далее через коробку круговых подач, которая имеет три двойных блока, и через колеса 40, 41 к червячной паре 44 - 45. Червячное колесо закреплено на штосселе, который вместе с долбяком получает круговую подачу. Цепь обката
связывает вращение заготовки и инструмента. Эта связь осуществляется от стола через пары 48, 47, 52 и 5l, пару конических колес 53 и 54, конический трензель 55 и 56, гитару деления с колесами d - с - b - а, колеса 40, 41, 42 и 43 на червячную пару 44 - 45. Ускоренное вращение заготовки
, необходимое для проверки биения, сообщает электродвигатель 60 при реверсировании. Оно передается с помощью передач 1 - 58, 59 - 57, 51 - 52 и 47 - 48. Муфта обгона 64 при этом срабатывает, жестко соединяясь с валом. Движение врезания
на глубину зуба осуществляется перемещением стола в сторону долбяка при помощи гидроцилиндра подвода. Врезание начинается после упора стола в клиновой копир К. При этом, срабатывает реле давления и подает команду на включение цилиндра радиальной подачи. Благодаря этому копир К начинает медленно опускаться, а стол - подаваться к столу. Отсчет полного оборота стола
с заготовкой производится счетчиком. Привод на счетчике осуществляется от кулачка (на схеме не показан) через рычаг. При вращении кулачка рычаг через собачку поворачивает храповое колесо на 1/140 оборота за один оборот кулачка. Собачка служит для фиксации храпового колеса. За два оборота храпового колеса фиксирующий диск сделает один оборот, что соответствует одному обороту стола с заготовкой. Один оборот диска отсчитывается фиксатором и путевым переключателем. Для отключения счетчика во время врезания имеется толкающий электромагнит, который отводит собачку от храпового колеса. Для установки счетчика в исходное положение нужно повернуть диск так, чтобы фиксатор запал в прорезь диска. Собачка служит для отключения счетчика при быстром вращении стола. Для неполного оборота стола при обработке секторов служит упор, который устанавливается на диске по заданному углу. Настройка полуавтомата 5140.
При настройке станка устанавливают на соответствующие скорости коробку скоростей и коробку подач, а также подбирают числа зубьев сменных колес гитары. Исходными данными для настройки станка являются: числа зубьев нарезаемого колеса z, модуль m, число зубьев долбяка z д ее и материал нарезаемого колеса. Расчет числа двойных ходов долбяка
. Движения конечных звеньев в данном случае будут - вращение вала электродвигателя 60 и прямолинейное перемещение ползуна. Расчетные перемещения: n вала электродвигателя ―> n дх дв.ход/мин ползуна. По кинематической схеме станка (рис.3) составим уравнение кинематического баланса Значение n дх сравнивают с паспортными данными станка и принимают ближайшее значение, устанавливая при этом рукоятки коробки скоростей в соответствующее положение. Станок работает с черновым и чистовым режимом. В первом случае при выключении муфт 61 и 62 на штосселе при помощи коробки скоростей можно получить 12 двойных ходов. При чистовом режиме включается муфта 61 и выключается муфта 62. При этом на штосселе станка получаем шесть различных двойных ходов с пределом регулирования 160 - 500 дв. ход/мин. Необходимо отметить, что при черновом режиме пять чисел двойных ходов повторяются. Предел регулирования для чернового режима будет 80 - 310 дв. ход/мин. Расчет, сменных зубчатых колес гитары деления.
Согласно выражениям (3) и (33) составим уравнение кинематического баланса, связывающего начальные и конечные звенья: где Сд = 2 - постоянная цепи деления. Расчет сменных зубчатых колес для изменения круговой подачи.
За один двойной ход долбяк должен снять слой металла, соответствующий величине круговой подачи S. Из кинематической схемы следует, что долбяк совершает один двойной ход за один оборот вала /. Произведение одного оборота вала / на передаточное отношение цепи от вала / до шпинделя долбяка есть число оборотов долбяка за один двойной его ход. Если мы умножим число оборотов долбяка на длину его начальной окружности πd д, получим величину перемещения долбяка по начальной окружности за один двойной ход или иначе - величину круговой подачи S. Напишем где F - рабочая площадь цилиндра D 1 в см 2 . При этой скорости радиальная подача на 1 дв. ход штосселя где n дх - наименьшее число двойных ходов штосселя в минуту. При n дх = 310 радиальная подача S рад =1,66/310 = 0,005 мм/дв.ход. Наибольший расход масла через дроссель Q 2 =1.5 л/мни. Таким образом, диапазон изменения подачи дросселем Q 2 /Q 1 =1500/70=21. При наибольшем расходе масла через дроссель радиальная подача S рад = 0,02 *21=0,4мм/дв.ход для n дх =80 и S рад = 0,005 *21= 0.11 мм/дв.ход для n дх =310. Установка числа проходов и глубины врезания
. Число проходов и глубина врезания устанавливаются кулачками 5 (см. рис.2), количество которых определяет число проходов, а положение их находят по шкале врезания на барабане управления 6. После установки и зажима детали при нажатии кнопки «Пуск» цикл станка будет проходить в следующей последовательности. При однопроходном цикле заготовка перемещается к инструменту до тех пор, пока стол не упрется в жесткий упор. В этом положении стол гидроцилиндром прижат к клину К (см. рис.3). При упоре стола в клин срабатывает реле давления, которое дает команду на включение радиального врезания. Радиальное врезание со скоростью, установленной дросселем 7 (см. рис.2), происходит до тех пор, пока упор не нажмет на путевой переключатель конца врезания, который дает команду для переключения подачи и включения счетчика. После полного оборота заготовки счетчик срабатывает и дает команду на ускоренный отвод клина К (см. рис.2) радиального врезания в исходное положение и отключение счетчика. В исходном положении клин радиального врезания дает команду на отвод стола. Для работы при двух и многопроходных циклах необходимо установить необходимое число упоров глубины врезания на барабане управления, установить переключатель скорости и переключатель чистовой и черновой круговой подачи. После закрепления детали и пуска станка работа будет проходить так же, как и при однопроходном цикле. После одного оборота стола произойдет переключение подачи. Врезание будет происходить до нажима следующего кулачка, установленного на барабане, на соответствующий путевой переключатель. Последний, срабатывая, дает команду на включение счетчика и отключение радиальной подачи. Работа станка в описанном режиме будет происходить столько раз, сколько установлено кулачков на барабане управления. Настройка станка на нарезание косозубых колес ничем на отличается от обычной. В этом случае устанавливают копиры с винтовыми направляющими, которые сообщают долбяку дополнительное вращение. В результате вращательного и возвратно-поступательного движения зубья долбяка будут перемешаться по винтовой линии, угол наклона которой должен быть равен углу наклона винтовой линии зубьев нарезаемого колеса на делительном цилиндре. Если Т и Т кп - шаги винтовой линии нарезаемых зубьев и копира, а β - угол наклона винтовой линии зуба, то Винтовые направляющие (копиры) поставляются к станку по специальному заказу. Расчетные перемещения, установленные для нарезания прямозубых колес, остаются теми же и при нарезании косозубых колес. Недостатком этого способа нарезания косозубых колес является то, что с изменением угла наклона зубьев колеса должны изменяться как винтовые направляющие, так и долбяки. Схема обработки зубьев по методу копирования.
Заготовку устанавливают на оправке делительного устройства или в приспособлении фрезерного станка. Для нарезания зубьев на заготовке необходимы три движения: главное движение - вращение фрезы: движение подачи - относительное перемещение инструмента вдоль образующей зуба; движение деления - периодический поворот заготовки на один зуб после обработки очередной впадины. В условиях крупносерийного и массового производства метод копирования применяют для предварительной обработки зубьев. Для этой цели используют специальные станки, работающие по полуавтоматическому циклу. Предварительную обработку впадины чаще всего производят дисковыми модульными фрезами. Зубофрезерные станки для указанных целей выпускают двух исполнений - для предварительной обработки зубьев цилиндрических и конических прямозубых колес. Кинематика и конструкция их одинаковы, разница лишь в том, что станки для обработки конических колес имеют более сложный узел приспособления для установки заготовок. Принцип фрезерования зубьев конических колес.
На оправке фрезерной бабки устанавливают фрезу, а заготовку закрепляют на шпинделе поворотного приспособления. Сообщая инструменту вертикальную подачу, фрезеруют впадину колеса. По окончании обработки каждой впадины шпиндель совершает делительное движение. Угол установки шпинделя α=φ-γ 1 , где φ - половина угла при вершине начального конуса колеса; γ 1 - угол ножки. При этом условии дно впадины совпадает с направлением вертикальной подачи фрезы. Поворотное приспособление - двухпозиционное. Во время обработки заготовки устанавливают очередную заготовку. Поворотом стола на 180º заготовку подводят к фрезе. При фрезеровании цилиндрических зубчатых колес оси шпинделей приспособления параллельны вертикальным направляющим бабки. Зубофрезерные станки, работающие по методу огибания, предназначены для обработки цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, а также червячных колес. При нарезании зубьев вращения фрезы и заготовки должны быть согласованы между собой. Чтобы обеспечить это условие, в станке имеется специальная цепь, принципиальная схема настройки которой показана на рис.4. Если колесо имеет z зубьев и совершит n k оборотов, а фреза за это время сделает n ф оборотов, то передаточное отношение i x между числом оборотов колеса и фрезы Если фреза имеет z" заходов, то передаточное отношение будет выражаться формулой Рис. 4. Принципиальная схема настройки зубофрезерного станка Рассмотрим формообразующие движения станка для образования профиля зубьев, для чего обратимся к структурной схеме станка (рис.5). При нарезании прямозубого цилиндрического колеса необходимо осуществить главное вращательное движение фрезы В 1 регулируемое органом настройки i v ; вращение заготовки В 2 согласованное с вращением фрезы В 1 перемещение суппорта с фрезой параллельно оси стола II, настраиваемое органом i э. Суппорт может перемещаться или сверху вниз, или снизу вверх. При перемещении суппорта сверху вниз осуществляется встречное фрезерование. В этом случае при вращении фрезы зубья движутся навстречу срезаемому слою металла. При перемещении суппорта снизу вверх происходит попутное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся попутно со срезаемым слоем металла. При попутном фрезеровании допускается увеличение скорости резания на 20 - 25 % по сравнению со встречным методом. Рис.5: Структурная схема зубофрезерного станка При нарезании косозубых колес
к рассмотренным выше формообразующим движениям добавляется движение для образования винтовой линии (дифференциальная цепь). Это движение состоит из вращения заготовки В 3 и поступательного перемещения II фрезы. Следовательно, одно исполнительное звено - стол станка - должно иметь два вращения В 2 и В 3 с независимыми скоростями, что возможно при наличии суммирующего механизма СМ. Эта цепь настраивается звеном настройки i y . Составим расчетные перемещения для случая нарезания косозубых колес: 1. Вращательное движение фрезы В 1 . Движениями конечных звеньев здесь являются вращение вала электродвигателя и вращение фрезы. Расчетные перемещения: n об/мин ―> n ф об/мин 3. Цепь подачи. Движения конечных звеньев - вращение стола и продольное перемещение суппорта фрезы (В 2 , П). Расчетные перемещения: 1 об.стола―>S в где S в - вертикальное перемещение суппорта за 1 оборот заготовки в мм. 4. Образование винтовой линии (дифференциальная цепь). Движения конечных звеньев - вращение стола и поступательное перемещение фрезы (B 2 , В 3 , П). Расчетные перемещения: 1 об. стола ―> Т мм перемещения фрезы, где Т - шаг винтовой линии зуба. При нарезании прямого зуба
структура станка упрощается путем изменения структуры кинематической группы образования формы зуба по длине. Вместо сложного винтового движения в этом случае требуется осуществить простое, прямолинейное. Орган настройки i y не настраивается, а суммирующий механизм выключается. Зубофрезерный полуавтомат 5К324
предназначен для нарезания цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес методом радиальной и осевой подачи. Техническая характеристика станка:
Максимальный диаметр заготовки в мм..........................500 Модуль в мм.............................................................................8 Наибольший диаметр червячной фрезы в мм..................180 Мощность электродвигателя главного движения в кВт…...7 Частота вращения фрезы в об/мин............................50 - 310 Подача............................................................................0,8 - 5 Общий вид станка.
На станине установлены салазки стола. Стол может перемещаться в радиальном направлении. Слева на станине установлена стойка, на вертикальных направляющих которой установлен суппорт с фрезерной головкой. Благодаря наличию поворотного круга фрезу вместе с фрезерной головкой можно поворачивать на заданный угол. Справа на столе расположена стойка, по вертикальным направляющим которой перемещается кронштейн, поддерживающий верхний конец оправки, на которую устанавливается заготовка. Станок работает с автоматическим циклом, а именно: быстрый подвод заготовки к инструменту, зубонарезание, быстрый отвод колеса и инструмента в исходное положение и остановка станка. Рис.6: Кинематическая схема станка 5К324 Кинематическая цепь станка 5К324 (рис.6).
Цепь главного движения: электродвигатель 61, ременная передача 1 - 2, коробка скоростей (валы /, //, ///), колеса 13-14, 45 - 46, 70 - 69, 67 - 68, вал XXIX (фреза). Коробка скоростей позволяет получить девять различных значений частот вращения. Цепь вращения стола:
электродвигатель 61, ременная передача 1 - 2, трехваловая коробка скоростей, колеса 13 - 14, 15 - 16, дифференциал, передачи 21 - 22, е - f сменные колеса гитары деления а 1 – b 1 , с 1 – d 1 , колеса 23 – 24 и 90 - 91, червячная пара 92 - 91. Колесо 93 жестко связано со столом. Делительная цепь, связывающая вращательное движение фрезы и стола: червячная фреза, колеса 68 - 67, 69 - 70, 46 - 45, 15 - 16, дифференциал, передачи 27 - 22, е - f, сменные колеса гитары деления а 1 – b 1 , с 1 – d 1 колеса 23 - 24 и 90 - 91, червячная передача 92 - 93. Цепь вертикальной подачи:
червячная пара 93 - 92, колеса 91 - 90 и 24 - 23, червячная передача 25 - 26, колеса 27 - 28, трехваловая коробка подач, колеса 38 - 42 и 79 - 78 - 77, червячная передача 86 - 87, винт вертикальной подачи с шагом t 1 = 10 мм. Коробка подач посредством переключения электромагнитных муфт обеспечивает получение девяти различных подач в пределах 0,8 - 4 мм/об. Для ускоренных перемещений предусмотрен электродвигатель 62. Ускоренная вертикальная подача осуществляется по цепи:
электродвигатель 62, ременная передача 44 - 43, колеса 79 - 78 - 77, червячная передача 86 - 87, винт вертикальной подачи с шагом t 1 = 10 мм. Дополнительная цепь, связывающая вращательное движение фрезы и заготовки:
стол, червячная пара 93 - 92, колеса 91 - 90, 24 - 23, червячная передача 25 - 26, колеса 27 - 28, трехваловая коробка подач, колеса 38 - 42, 79 - 78 - 77, 76 - 75, сменные колеса гитары дифференциала а 3 – b 3 с 3 – d 3 , колеса 74 - 73, червячная пара 19 - 20, дифференциал, колеса 16 - 15, 45 - 46, 70 - 69, 67 - 68, фреза. Цепь радиальной подачи для нарезания червячных колес
идет от стола через червячную пару 93 - 92, колеса 91 - 90, 24 - 23, 25 - 26, 27 - 28, коробку подач, колеса 38 - 42, 80 - 81, 82 - 83, червячную передачу 84 - 85, винт с шагом t 2 = 10 мм. Цепь осевой подачи для нарезания червячных колес имеет направление: стол, червячная пара 93 - 92, колеса 91- 90, 24 - 23 червячная передача 25 - 26, колеса 27 - 28, коробка подач, колеса 38 - 42, 79 - 78 - 77, 76 - 75, 66 - 65, сменные колеса гитары подачи а 2 – b 2 , с 2 – d 2 , колеса 60 - 59, 58 - 57, червячная пара 47 - 48, втулки колеса 49 - 50, колеса 51 - 52, 53 - 54, червячная пара 55 - 56, резьбовая втулка с шагом t 3 = 12 мм, фреза. Наладка полуавтомата 5К324.
Для обеспечения нормальной работы станка перед его пуском необходимо обратить внимание на правильную установку заготовки на столе, установку фрезы, правильно определить глубину фрезерования и настройку гитар сменных колес. Заготовку устанавливают на специальных оправках, которая проверяется на биение индикатором. Величина допустимого биения должна быть в пределах 0,01 - 0,02 мм. После установки заготовки на оправке и ее закреплении заготовка проверяется на биение по наружному диаметру и торцу. При нарезании прямозубых цилиндрических колес червячную фрезу устанавливают наклонно под углом φ к горизонтальной плоскости, равным углу γ подъема винтовой линии фрезы (рис.7, а). При нарезании косозубых колес угол наклона фрезы γ =α ± β, где α- угол наклона зубьев нарезаемого колеса к его оси. Знак плюс будет при разноименных направлениях винтовых линий зубьев нарезаемого колеса и фрезы, а знак минус - при одноименных направлениях (рис.7, б, в). При нарезании червячных колес фреза устанавливается горизонтально, т. е. φ = 0º. Рис.7: Установка червячной фрезы Настройка зубофрезерного станка на нарезание прямозубых цилиндрических колес.
Исходными данными для расчета являются: модуль m, число зубьев нарезаемого колеса, материал заготовки, диаметр фрезы, заходность фрезы z", угол наклона канавок β и материал режущей части. Для обработки зубьев прямозубых колес требуется три движения: вращение фрезы, вращение заготовки, движение подачи. При расчете настройки скоростной цепи, зная скорость резания U и диаметр фрезы d ф, находят частоту вращения фрезы n ф и устанавливают ее при помощи коробки скоростей. При настройке делительной цепи (согласованное движение заготовки и фрезы) уравнение кинематического баланса согласно расчетному перемещению будет Передаточное отношение механизма дифференциала в этом случае i диф =1. Решая уравнение гитары деления. При z ≤ 161 устанавливают колеса, а при z ≥ 161 – колеса Настойка станка для зубьев нарезания цилиндрических колес.
Для обработки зубьев косозубых колес необходимы те же движения, что и для прямозубых. Но соотношение между числами оборотов фрезы и заготовки здесь несколько иное, так как для образования косого зуба требуется дополнительное вращение стола. Последнее может совпадать, а может и не совпадать с направлением основного вращения заготовки. Это зависит от направления винтовых линий витков червячной фрезы и зубьев нарезаемого колеса. В первом случае дополнительный поворот приплюсовывают к главному, во втором - вычитают. Метод дифференциальной настройки применяют в том случае, если дополнительное вращение заготовки сообщается по специальной кинематической цепи через дифференциал, который суммирует основное и дополнительное вращение и передает его столу. Для расчета настройки гитары дифференциала используем следующие рассуждения. Если винт t 1 = 10мм повернуть на один оборот, то суппорт и червячная фреза переместятся на величину шага винта. Для такого перемещения фрезы дополнительный поворот заготовки (стола), составит: Метод бездифференциальной настройки
используется в том случае, когда основное и дополнительное вращения заготовке сообщает одна кинематическая цепь - цепь деления. Этот метод применяется редко в связи со сложностью подбора сменных колес гитары обкатки. В этом случае необходимо соответствующим образом согласовать вращение фрезы и заготовки. При нарезании прямых зубьев за один оборот фрезы стол с заготовкой сделает z΄/z оборотов, а за один оборот стола фреза сделает z/z΄ оборотов. Если величина вертикальной подачи s, и ширина колеса равна шагу винтовой канавки Т, то за время перемещения фрезы относительно заготовки на величину Т стол с заготовкой сделает T/S в
При i диф = 1 отношение e/f = 1 и Настройка станка для нарезания червячных колес.
Существует два метода нарезания зубьев червячных колес: радиальной и тангенциальной подачи. При фрезеровании зубьев червячных колес радиальной подачей, фреза перемещается к заготовке в радиальном направлении до тех пор, пока между осью фрезы и центром нарезаемого колеса не будет выдержан размер А. Для осуществления данного метода необходимы следующие движения: вращение червячной фрезы, вращение заготовки и радиальная подача фрезы. Фреза и заготовка совершают такие же вращательные движения, какие они совершают при нарезании прямозубых цилиндрических колес, поэтому гитара деления настраивается также. Цепь вертикальной подачи суппорта отключается. Настройка гитары подач при обработке колес по методу радиальных подач рассчитывается на основании следующих соображений. За один оборот заготовки (стола) фреза переместится на величину радиальной подачи Sp. Следовательно, начальным звеном кинематической цепи будет стол, а конечным - винт с шагом t 1 = 10 мм: 1 об. стола -> Sp мм/об, стола. Уравнение кинематического баланса: При обработке червячных колес по методу тангенциальной подачи применяют червячные фрезы с конусной заборной частью. Цилиндрическая часть этой фрезы соответствует размерам и профилю червяка, в зацеплении с которыми будет работать нарезаемое колесо. Фрезу устанавливают относительно заготовки поданному межосевому расстоянию А. Наряду с движением огибания (обкатки) фрезе сообщают подачу вдоль ее оси. При нарезании зубьев червячных колес по заданному методу необходимы следующие движения: вращение фрезы, вращение заготовки, осевая подача фрезы, дополнительное вращение заготовки, вызываемое осевым перемещением фрезы. Расчет настройки станка сводится к определению передаточного отношения и числа зубьев гитар и коробки подач. Настройка скоростной и делительной цепи производится так же, как и при обработке цилиндрических прямозубых колес. Настройку цепи тангенциальной подачи (осевой) фрезы рассчитывают следующим образом. Если осевая подача фрезы за один оборот стола, то расчетные перемещения будут 1 об. стола ->S o мм/об. Уравнение кинематического баланса: При настройке гитары дифференциала исходят из следующих соображений. Червячная фреза получает осевое перемещение и, следовательно, подобно рейке, вращает нарезаемое колесо дополнительно к его осевому вращению. Это дополнительное движение сообщается заготовке через дифференциал, т. е. если фрезу переместить вдоль оси на величину торцового шага зацепления t s , то резьбовая втулка с шагом 12 мм повернется на оборотов, а заготовка на t s /12 оборота. Принимая резьбовую втулку за начальное звено, а стол - за конечное, напишем расчетное перемещение t s /12 об. втулки ―> 1/z об. стола. Уравнение кинематического баланса: Имея в виду, что где m - нормальный модуль; β - угол наклона винтовой линии зуба к оси колеса; С m = 2,65258 - постоянная цепи. Диагональное фрезерование.
Зуборезный инструмент очень сложный и дорогостоящий, поэтому мероприятия, направленные на повышение его стойкости, занимают важное место при эксплуатации зубофрезерных станков. Достаточно сказать, что стоимость зубофрезерного инструмента составляет 50% стоимости зуборезной операции. Анализ эксплуатации червячных фрез показал, что они в основном изнашиваются на небольшом участке, так как контакт инструмента с заготовкой небольшой по сравнению с длиной фрезы. Обычно из нескольких десятков зубьев, которыми располагает фреза, изнашиваются только 3 - 5 зубьев. Очевидно, для более полного использования фрезы необходимо осуществлять периодическую осевую передвижку червячной фрезы. Такое перемещение способствует выравниванию износа и увеличивает ее стойкость, а значит, и срок службы. Наибольший эффект дает работа с непрерывным осевым перемещением фрезы во время нарезания заготовки методом диагонального зубофрезерования. Рис.8: Схема зубонарезания методом диагональной подачи. Что же такое диагональное фрезерование? При диагональном зубофрезеровании червячной фрезе сообщают одновременно две подачи - одну параллельно оси нарезаемого колеса и другую вдоль оси фрезы, в результате чего фреза будет перемещаться по диагонали. На рис. 8 приводится схема зубонарезания с применением диагональной подачи. Когда фреза пройдет путь вдоль своей оси, равной 1 р, а по вертикали - В, стол станка сделает оборотов, где S p - вертикальная подача в мм/об; S o - осевая подача в мм/об; В - ширина зубчатого колеса в мм; l р - рабочая длина фрезы, величину который можно принимать 1р = L - 6,6 m, в мм L - длина передней части фрезы в мм: m - модуль зубчатого колеса в мм. Для осуществления диагонального фрезерования необходимо иметь на станке специальный суппорт, который обеспечивал бы непрерывное перемещение фрезы. В рассматриваемой модели станка такое устройство имеется. При настройке станка на диагональный метод нарезания прямозубых колес необходимо дополнительно настроить гитару осевой подачи и гитару дифференциала. Приведем эти дополнительные расчеты (рис. 6). Вертикальное перемещение фрезерного суппорта связано с осевым перемещением червячной фрезы следующей кинематической цепью: винт вертикальной подачи XXI, червячная передача 87 - 86, конические колеса 76 - 75, 66 - 65, сменные колеса гитары диагональной подачи a 2 – b 2 с 2 – d 2 , колеса 60 – 59, конические колеса 58 - 57, червячная передача 48 - 47, втулка колеса и далее на червячную передачу 55 - 56. В ступице червячного колеса нарезана резьба с шагом 12 мм. Сущность настройки гитары осевой подачи фрезы состоит в том, что за время, когда фрезерный суппорт пройдет по вертикали путь, равный S в, фреза вдоль своей оси должна переместиться на величину S o . Расчетные перемещения: S в мм/об. -> S 0 мм/об, фрезы. Уравнение кинематического баланса: Формула настройки этой цепи: Принимая значение, находим Второй дополнительной гитарой при настройке на диагональное зубонарезание является гитара дифференциала. При перемещении червячной фрезы на величину осевого шага заготовка должна дополнительно повернуться на один зуб при однозаходной фрезе. Кинематическая цепь, связывающая перемещение ходового винта фрезерного суппорта с дополнительным вращением стола станка: ходовой винт фрезерного суппорта с шагом t 3 = 12 мм, червячная передача 56 - 55, колеса 54- 53, 52 - 51, 50 - 49, червячная передача 47 - 48, колеса 57 - 58, 59 - 60, b 2 - а 2 d 2 ,- с 2 , 65 - 66, 75 - 76, 76 75, а 3 – b 3 с 3 – d 3 , 74 - 73, червячная передача 19 - 20, дифференциал, вал VI, колеса 21 - 22, е - f, a 1 – b 1 и c 1 – d 1 , 23 - 24, 90 - 91, червячная передача 92 - 93. Расчетные перемещения: t 0 , мм―> z΄/z, об. Уравнение кинематического баланса: где t 0 =m н πz΄/cosβ - осевой шаг; m н. - нормальный модуль в мм; β - угол подъема витка фрезы. Подставляя значение Раньше на большинстве предприятий гитару дефференциала считали технологи (по крайней мере насколько я это знаю). На данный момент на некоторых предприятиях дифференциал считают технологи, а на некоторых эта «забота» перешла к зуборезчикам, что уж и говорить когда требуется «втихаря» сделать шабашку! Связанно это думаю с тем, что с массового производства шестернь идёт переход на производство на малых предприятиях, где эта задача ложится на плечи зуборезчика… Лично моё мнение и я не раз уже говорил об этом — считать дифференциал должны технологи, хотя данное умение не помешает зуборезчику. Конечно это не трудно, но зачем лишняя ответственность? Я думаю Вы со мной согласитесь. В основном никто просто не хочет брать на себя ответственность! c (дифференциала станка) × sinβ/Mk
То есть постоянная дифференциала станка умножить на синус нарезаемого угла и разделить на модуль/ значение k — это число заходов фрезы. Обычно фрезы однозаходние, если нет то делим модуль умножить к примеру на 2 — если фреза двухзаходняя. Гитара дифференциала на червячные колёса при нарезании тангенциальной подачей, считается по другой формуле! Всё просто, главное не ошибиться и не запутаться в цифрах! Посчитаем дифференциал угла 10 градусов, 33 минуты, 23 секунды. Постоянная 15, модуль 8. Фреза однозаходняя. Находим синус угла 10 33 23. Для этого мы переводим данный угол в десятичный. Как это делать? 23/3600+33/60+10=0,0063888888888880+0,55+10=10,5563888888889 Определяем синус 10,5563888888889, он равен 0,183203128805159. Далее открываем таблицу подбора сменных шестернь (я пользуюсь Петрик М.И., Шишков В.А) и ищем число (передаточное число) 0,343505866509673. При этом надо найти максимально близкое значение. Более всего подходит 0,3435045. Гитара дифференциала: 43 61 83 92 — первое значение вверх дроби, второе низ. Настраиваем гитару дифференциала. 43 ведущая, 92 ведомая. Ставим 43, соединяем её с 83, 83 на одном валу с 61, 61 соединяем с 92. Вот так: По методу копирования зубьев конических колеc можно нарезать на станках, работающих островершинным резцом по шаблону дисковой или пальцевой модульном фрезой, круговой протяжкой 1 (рис.23) и торцовой резцовой головкой (рис. 24). Из перечисленных наиболее производительной является обработка круговой протяжкой. ^
Плоским колесом
называется предельное коническое колесо, с углом при вершине начального конуса 2180. Профиль зуба плоского колеса прямобочный. Зацепление плоского колеса с коническим показано на рис.25. Рис.25.Схема зацепления плоского колеса с коническим. На рис.26 показана принципиальная схема нарезания впадины конического колеса одним резцом при единичном делении. Рис. 26. Схема нарезания колеса одним резцом. Если представить плоское колесо 1, у которого из Z пр зубьев оставлен лишь один 2 в позиции А, этот зуб заточен как строгальный резец и имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение П 1 , можно понять суть процесса формообразования впадины конического колеса 3. Плоское колесу задается медленное вращение В 2 , а заготовка получает связанное с ним движение В 3 , так как если бы в зацеплении была коническая пара Можно представить плоское колесо с дуговым зубом, образованным участком а-в резцовой головки 3 (рис.27). Резцовая головка получает независимое вращение В 1 - главное движение, необходимое для формирования впадины по ее длине. При вращении В 2 воображаемого плоского колеса 1 из позиции А в позицию Б и связанном с ним вращении В заготовки 4 на последней будет сформирована впадина, имеющая эвольвентный профиль и длине форму дуги. Рис. 27. Резцовая головка. Наибольшее число станков для обработки конических колес, выпускаемых отечественной промышленностью, работает либо резцовой головкой, обеспечивая дуговой зуб, либо двумя резцами 2 (рис.27), формирующими не впадину, как на рис.26, а зуб колеса и обеспечивающими прямой или тангенциальный зуб по длине. В структуре станка имеются две кинематические группы формообразования и одна группа деления. Группа формообразования зуба
по длине обеспечивает исполнительное.движение Ф V (П 1)- возвратно-поступательное движение резцов 3, которое создается кривошипом 2, размещенным на люльке 1. На кривошип движение поступает от двигателя М 1 по цепи а b i
v
с d l.
Рис.28.Структурная схема зубострогального станка. Группа формообразования зуба по профилю
обеспечивает сложное исполнительное движение Ф S (В 2 В 3), в ней имеются внутренняя и внешняя связи. Внутренняя связь обеспечивает траекторию движения и связывает вращение В 2 воображаемого производящего колеса с Z пр, один зуб которого реализуется резцами 3, и вращение В 3 заготовки. Эта связь осуществляется по цепочке q i
x
l m n CM r i
y
t
. Настройкой гитары i
x
обеспечивается связь между В 2 и В 3 так, чтобы за один оборот производящего колеса заготовка сделала Назначение гитары i
y
будет объяснено в последующем изложении. От того, как быстро будут происходить движения В 2 и В 3 , будет зависеть толщина срезаемого слоя металла за каждыйдвойнойход резца. Формирование одной впадины (одного зуба) происходят в определенной последовательности: Циклом управляет распределительный барабан (р.б.),
которыйделает один оборот за цикл и в нужное времявключаетмеханизмподвода и отвода заготовки П 5 , реверсирует движения В 2 и В 3 , включает делительныймеханизм.
Таким образом время, потребное на один оборот распределительного барабана, определяет толщину срезаемого слоя металла. Временем цикла t ц в этих станках и определяется скорость формообразования или подача. Один оборот распре распределительного барабана связывается с числом оборотов двигателя М1 за время цикла. Внешняя связь в группе формообразования зуба по профилю осуществляется по цепочке M
1 a f i
s
g
р.б. h i
x
P p q
.. Гитара i
s
обеспечивает настройкуна заданную подачу, а гитара i
k
введена для получения заданного угла качания люльки
.
Группа деления Д(В
4
).
От двигателя М1 по цепочке a w x y z
движение постоянно поступает на однооборотную муфту делительного механизма (д.д.) В нужный момент цикла распределительный барабан включает эту муфту, она делает 1 оборот и автоматически выключается. Это движение через правую часть делительного механизма по цепочке v и СМ s i
y
t
передается на вращающуюся (В
3
)
заготовку. Гитара i
у
обеспечивает поворот заготовки в делительном движении на оборота. Если в схеме (рис.28) кривошип 2 заменить резцовой головкой 2 на рис.29, то получится структурная схема зуборезного станка для обработки конических колес с дуговым зубом, работающего по методу обката при единичном делении. Рис.29.
Схема нарезания конических колес с дуговым зубом. Среди всего металлообрабатывающего оборудования следует выделить зубофрезерные станки. В принятой системе классификации их вынесли в отдельную группу. Станки зубофрезерные горизонтальные, вертикальные или иной разновидности применяются для получения зубчатого эвольвентного профиля. Получение сложной поверхности проводится методом обкатки. Зубофрезерный станок Модели зубофрезерных станков могут отличаться по достаточно большому количеству характеристик, не получили столь широкого распространения как оборудование токарной или фрезерной группы. Поэтому они применяются в: Универсальный зубофрезерный станок устанавливается с иным металлообрабатывающим оборудованием, так как обработка на зубофрезерных станках не позволяет изменить диаметральный размер цилиндрической формы. В продаже можно встретить модели, пригодные для применения в серийном, мелкосерийном и крупносерийном производстве. Гитара деления зубофрезерного станка может также существенно отличаться в зависимости от особенностей конкретной модели. Это должны учитывать проводя расчет гитары деления зубофрезерного станка. Рассматривая зубофрезерный станок и принцип работы следует уделить внимание тому, какая у него компоновка. По данному показателю можно выделить следующие группы: Отметим, что расчет дифференциала зубофрезерного станка проводится в зависимости от особенностей схемы. Дифференциальный метод встречается крайне часто. Настройка гитары деления зубофрезерного станка проводится для изменения параметров нарезаемых зубьев. Зубофрезерные станки с ЧПУ имеет основные узлы, которые могут настраиваться под условия резания, они имеют высокую точность перемещения. Станки с ЧПУ можно охарактеризовать следующим образом: Современное оборудование не требует серьезного вмешательства оператора, так как гитара деления зачастую отсутствует. Подобные зуборезные модели дорогие и сложны в обслуживании. Поэтому в большинстве случаев целесообразно устанавливать и использовать обрабатывающий станок, у котором есть конструкция гитары дифференциала. Станки зубофрезерные имеют достаточно сложную конструкцию. Тип привода определяет то, как можно рассчитывать деление диска. Рассмотрим особенности и параметры следующих распространенных схем привода: Кроме этого появились и иные варианты передачи вращения. Некоторые подходят для производства, характеризующимся единичным выпуском. Еще важным показателем можно назвать назначение оборудования. Конструкция станков создается под выпуск определенной продукции. По данному показателю выделяют следующие группы оборудования: Кроме этого есть оборудование, создаваемое под определенные условия обработки. Его отводят в отдельную группу. В заключение отметим, что оборудование для нарезания зубьев выпускается самыми различными компаниями. На протяжении длительного периода на производственных линиях в машиностроительной промышленности устанавливали модели, производимые на заводах СССР. Сегодня зарубежная техника намного обходит отечественную, позволяет получать изделия с высокоточными размерами и показателем шероховатости.
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.
тодом обкатки, притирки, шевингования шлифования и зубохонингования.
Наименование станков гаммы
Максимальный диаметр D обработки и модуль m в мм
Количество моделей
Класс точности
базовых
модифициро-ванных
Зубофрезерные:
работающие дисковыми фрезами
12 и 50;
0,5-1
________
П
работающие червячной фрезой
80, 125 и 200;
0,5-4
Н, П, А
работающие червячной фрезой
320, 500, 800 и 1250; 1-12
Н, П, А
для конических колес
200, 320, 500 и 800; 1-16
Н, П, А
Зубодолбежные
80, 200 и 500; 0,2-8
Н, П
Зубошлифовальные:
работающие абразивным червяком
125, 200, 320 и 500; 0,2-6
В, А
работающие коническим кругом
320, 500, 800 и 1250; 1-16
________
В
работающие тарельчатым кругом
320, 500, 800;
1-12
________
А
для конических колес
320 и 800; 1-16
В
Зубозакругляющие
125, 320, 500 и 800
Н
2. Цепь образования эвольвенты (делительная цепь связывает вращение стола и фрезы В 2 , B 1). Расчетные перемещения:
получим
Что нужно знать и иметь чтобы посчитать дифференциал на зубофрезерный станок?
Формула расчёта гитары дифференциала:
(20163.2 kb.)Доступные файлы (13):
6558kb.
14.02.2009 14:30
421kb.
14.02.2009 14:28
521kb.
14.02.2009 14:26
2508kb.
14.02.2009 14:29
550kb.
14.02.2009 14:29
2973kb.
14.02.2009 14:32
8609kb.
14.02.2009 14:34
9859kb.
14.02.2009 14:35
796kb.
14.02.2009 14:32
753kb.
14.02.2009 14:28
650kb.
14.02.2009 14:32
1309kb.
14.02.2009 14:35
339kb.
14.02.2009 14:34
7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc
^
Станки для обработки конических зубчатых колес.
Методы нарезания конических зубчатых колес.
Станки для обработки конических зубчатых колес работают по методу копирования или по методу обката.Нарезание конических зубчатых колес на станках работающих по методу обката.
При рассмотрении обработки конических зубчатых колес по методу обката изучается взаимодействие нарезаемого колеса с воображаемым производящим колесом в виде плоского (или плосковершинного колеса).
. При движениях из позиции А резец, совершающий строгание П 1 , будет постепенно врезаться во вращающуюся заготовку и, достигнув позиции Б, прорежет одну впадину эвольвентного профиля. Обеспечив движение деления В 4 поворот заготовки на 
оборота- и повторив цикл, можно нарезать вторую впадину и т.д.
^
Принцип действия зубострогального станка
Принцип действия зубострогального станка, работающего по методу обката, можно представить по структурной схеме, изображенной на рис.28. Для обработки конического колеса с Z з зубьями необходимы движения: Ф V (П 1) для образования зуба по длине, Ф S (В 2 В 3) - два взаимосвязанных вращательных движения для образования зуба по профилю и движение деления Д(В 4) для поочередного нарезания всех впадин (зубьев). При совмещения на заготовке одного непрерывного (В 3) и одного периодического (В 4) движений в структура станка необходим суммирующий механизм.
оборотов.
Далее цикл повторяется в каждой впадине до нарезания всех зубьев.
Где применяются?
Типовые конструктивные компоновки
Числовое программное управление
Классификация по типу привода
Классификация по назначению
