СТАНКИ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

2.7.1. Нарезание зубчатых колес по методу копирования

Наибольшее распространение в машиностроении получили зубчатые передачи с малочувствительным к изменению межцентрового расстояния эвольвентным зацеплением. Следовательно, основная масса зубобобрабатывающих инструментов, станков и оснастки предназначена для воспроизведения соответствующих этому зацеплению эвольвентных профилей и дна впадины на заготовках. Для получения этих профилей используют два принципиально различных метода формообразования: копирования и обката.

При методе копирования применяют инструменты, профиль режущей кромки которых совпадает с профилем впадины и при обработке копируется на заготовке. Сложный (эвольвентный) профиль режущей кромки такого инструмента позволяет выполнять обработку по этому методу при минимальном числе формообразующих движений на станках с простой кинематикой. При методе обката профиль режущей кромки отличается от профиля впадины, которая получается как огибающая нескольких последовательных положений инструмента. Режущая кромка этого инструмента при обработке эвольвентного профиля получает дополнительные движения формообразования, что усложняет кинематическую схему станка.

Таким образом, все зубообрабатывающие инструменты могут быть разделены на инструменты, работающие по методу копирования, и инструменты, работающие по методу обката.

К инструментам, работающим по методу копирования, относятся дисковые и пальцевые модульные фрезы, используемые в единичном производстве, зуборезные головки и протяжки, применяемые в массовом производстве.

Дисковые модульные фрезы (рис. 2.59, а) – это фасонные фрезы с затылованными зубьями. Их основное преимущество в том, что они позволяют обрабатывать прямозубые и косозубые зубчатые колеса на универсальных фрезерных станках, а также нарезать крупномодульные колеса. Обработка колес на универсальных фрезерных станках сопровождается погрешностями периодического деления, выполняемого делительной головкой, что вместе с погрешностями установки фрезы и отклонениями ее профиля не позволяет получить колеса выше 10-й и 9-й степеней точности. Отклонение профиля связано не только с погрешностями, возникающими при изготовлении фрезы, но также и с тем, что каждому числу зубьев соответствует свой профиль. Но иметь в условиях единичного производства для каждого числа зубьев свою фрезу экономически нецелесообразно, и поэтому приходится применять один и тот же инструмент для нарезания группы колес с близкими числами зубьев. В основном наборе дисковых модульных фрез (до модуля m= 8) весь диапазон чисел зубьев с z = 12 и до ¥ (рейка) разбит на восемь групп, каждой из которых соответствует фреза своего номера (табл. 2.2).

С увеличением модуля усиливается влияние числа зубьев на профиль зуба, из-за чего для модулей колеса m > 8 диапазон зубьев разбивают не на 8, а на 15, а для более точных колес – на 26 номеров фрез.

Обработку крупномодульных колес выполняют за два рабочих хода: черновой (подготовительный) и чистовой. Предварительная обработка выполняется фрезой сборной конструкции с зубьями, изготовленными из твердых сплавов ВК6 и ВК8. Мелкомодульные (m = 1 мм) дисковые фрезы полностью изготавливают из твердого сплава. Чистовую обработку выполняют цельными фрезами, изготовленными из быстрорежущих сталей повышенной производительности – Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5 по ГОСТ 19265 – 73.

Пальцевые модульные фрезы (рис. 2.59, б) используют для нарезания крупномодельных прямозубых и шевронных колес. Режущую часть пальцевых модульных фрез изготовляют из легированных и быстрорежущих сталей типа Р6М5. При нарезании зубчатых колес дисковыми и пальцевыми модульными фрезами главное движение резания сообщается (рис. 2.59, г, д) инструменту, а движения подачи – заготовке, установленной в делительном приспособлении на столе станка. Направление движения подачи при обработке прямозубых колес совпадает с направлением зуба. Таким же образом направлено движение подачи при нарезании косозубых колес дисковой модульной фрезой, но при этом стол фрезерного станка разворачивают на угол ~ наклона зубьев и его ходовой винт зубчатыми передачами связывают со шпинделем делительной головки, где установлена заготовка. При нарезании косозубых и шевронных колес пальцевой модульной фрезой стол не разворачивают, но вращение его ходового винта передается зубчатыми колесами заготовке, установленной в шпинделе делительного устройства на столе.

В результате сложения движения стола и поворота заготовки нарезается наклонный или шевронный зуб (см. рис. 2.59. д).

Наряду с нарезанием в массовом производстве все большее распространение получает накатывание зубчатых деталей (зубчатых колес, шлицевых валов, цепных звездочек и т. д.) инструментом, работающим по методу копирования.

Р и с. 2.59. Схема обработки и инструменты, работающие по методу копирования:

а – дисковые модульные фрезы; б – пальцевые модульные фрезы; в – многорезцовая головка; г – схема нарезания цилиндрических колес дисковыми и модульными фрезами; д – схема нарезания шевронного колеса пальцевой модульной фрезой

2.7.2. Инструменты и технологические процессы

Инструменты, работающие по методу обката, более универсальны, так как позволяют нарезать одним инструментом данного модуля колеса того же модуля с любым числом зубьев. Замена периодических делительных и связанных с ними вспомогательных движений (метод копирования) непрерывными делительными движениями, характерными для метода обката, не только повышает производительность, но и увеличивает точность обработки путем устранения случайных отклонений профиля. При нарезании по методу обката цилиндрических колес с прямым и винтовым зубьями в процессе обработки имитируется зацепление воображаемого зубчатого колеса или рейки с нарезаемым колесом-заготовкой. Роль воображаемого зубчатого колеса выполняет инструмент – зуборезный долбяк, а роль рейки – зуборезные гребенки или червячные модульные фрезы.

Зуборезные долбяки представляют собой эвольвентные колеса, прямые или винтовые, зубья которых изготовлены в видережущих элементов.Материалом для изготовления долбяков служат быстрорежущие стали. Долбяк и обрабатываемое колесо при зубонарезании обкатываются по начальным окружностям без проскальзывания.

Р и с. 2.60. Схема образования эвольвентного профиля при обработке зуборезным долбяком (а) и червячной модульной фрезой (б)

Из схемы формообразования впадины колеса (рис. 2.60, а), на которой показан ряд последовательных положений (обозначены цифрами 0, 1, 2, 3 и т. д.) режущих кромок долбяка, следует, что толщина срезаемого слоя при зубодолблении является величиной переменной не только при каждом последующем ходе долбяка, но и в течение срезания одного слоя. Наибольшую толщину срезаемого слоя снимают режущие кромки, расположенные по вершинам зубьев, а наименьшую – боковые выходные режущие кромки. С увеличением модуля нарезаемого колеса возрастает число рабочих ходов долбяка, необходимых для образования одной впадины, но средняя толщина срезаемого слоя при этом остается практически постоянной, так как изменяется только пропорционально скорости движения обката.

Р и с. 2.61. Нарезание зубчатых колес долбяками

Главным движением резания при зубодолблении является поступательное перемещение долбяка, состоящее из рабочего (рис. 2.61, а) хода, при котором срезается стружка, и вспомогательного хода, при котором заготовка для устранения трения отводится от долбяка. Движениями подачи являются радиальное врезание D _рад долбяка на высоту зуба и обкат долбяка и заготовки. При нарезании колес с винтовым зубом (рис. 2.61, б) используемый косозубый долбяк, винтовые линии зубьев которого противоположны направлению зубьев нарезаемого колеса, совершает главное движение резания по винтовой линии. Для создания нормальных условий резания передние поверхности зубьев косозубых долбяков затачивают отдельно у каждого зуба.

Долбяками нарезают прямозубые и косозубые колеса внешнего и внутреннего зацепления, а также шевронные колеса. Точность обработки при зубодолблении соответствует 6-й – 7-й степени при R_z = 15...30 мкм. При этом для чистовой обработки применяют долбяки классов точности АА, А, В, а для предварительной – долбяки класса С.

Зуборезная гребенка представляет собой прямозубую или косозубую рейку, зубья которой превращены путем заточки в резцы. Прямозубые гребенки используют для нарезания цилиндрических колес, а косозубые – для нарезания шевронных колес, причем такими гребенками можно нарезать шевронные колеса без канавки. Особенностью нарезания шевронных колес является использование работающих в паре косозубых гребенок с углом наклона зубьев b = 30°. Каждая из гребенок обрабатывает свою сторону шеврона,при этом происходит возвратно-поступательное движение резания. Гребенки, работающие в паре, изготовляют комплектами, а для улучшения условий резания заточку переднего угла на гребенках делают с двух сторон.

По точности изготовления все гребенки делят на два класса: класс А – для нарезания колес 8-й степени точности и класс В – для нарезания колес 9-й степени точности.

Червячная зуборезная фреза может быть представлена в виде совокупности закрепленных на цилиндрической поверхности гребенок либо в виде червяка, витки которого превращены в режущие зубья прорезанием поперечных канавок так, что на них образуются передние углы g, и затылованием зубьев для получения задних углов a.

Основой профиля стандартных червячных фрез является конвалютный червяк, витки которого в сечении, нормальном к направлению витка, имеют прямолинейный профиль исходной зубчатой рейки (рис. 2.62, б). Профиль исходной рейки характеризуется углом профиля a_n= 20°,шагом зубьев Р_n= pт, расчетной высотой зуба h _i, и его головки h ', а также толщиной зуба фрезы по нормали s_n = Р_n– s_n, где s_n – толщина зуба нарезаемого колеса по нормали.

По назначению различают червячные фрезы длянарезания цилиндрических прямозубых и косозубых колес, для обработки червячных колес, шлицевых валов, звездочек и т. д. По конструкции червячные фрезы бывают цельными и сборными, могут закрепляться на оправках (насадках) или с помощью хвостовиков.

Предварительную обработку выполняют черновыми червячными фрезами, у которых передний угол g = 5...7°, а толщина зуба меньше, чем у чистовых фрез на величину, равную припуску. Окончательную обработку осуществляют чистовыми фрезами с g = 0 и размерами по ГОСТ 9324 – 80Е. Для прецизионной обработки (например изготовление турбинных передач) выпускают особо точные фрезы класса точности ААА, выполняемые обычно с увеличенным диаметром. Между классом точности фрез и классом точности нарезаемых колес существует соотношение: классы точности фрезы ААА, АА, А, В, С соответствуют классам точности колеса 5 – 6, 7, 8, 9, 10.

В связи с тем, что червячные фрезы классов точности ААА, АА, А, В обрабатывают шлифованием, их режущую часть приходится изготовлять из быстрорежущих сталей Р6М5 и Р12. Наряду с затылованными при черновой обработке находят применение сборные червячные фрезы с остро заточенным зубом. Для увеличения стойкости и повышения в 2...3 раза производительности сборных фрез в их конструкции используют повторно незатачиваемые пластины или режущие гребенки, изготовленные из твердого сплава ВК6М, ВК8, Т5К10, Т15К6 и т. д.

При зубофрезеровании в формообразовании впадины колеса (см. рис. 2.60, б) участвуют режущие кромки, расположенные по вершинам и боковым поверхностям зубьев фрезы. При этом режущие кромки, расположенные по вершинам, снимают средние толщины срезаемого слоя, в 3 раза большие, чем толщины слоя, срезаемого боковыми режущими кромками. Число срезаемых слоев, приходящихся при зубофрезеровании на одну впадину колеса, возрастает с увеличением числа канавок на фрезе, снижая толщину срезаемого слоя и уменьшая нагрузку на зуб фрезы.

При нарезании прямозубых и косозубых колес червячными модульными фрезами имитируется зацепление обрабатываемого колеса с червяком, роль которого выполняет червячная фреза. За главное движение резания принимают вращение (см. рис. 2.62, а) фрезы, частоту п _фкоторого для создания движения обката согласуют с вращением заготовки так, чтобы за время одного оборота фрезы заготовка повернулась на k/z_з, – часть оборота, где k – число заходов червячной фрезы. Для радиального врезания фрезы в заготовку и нарезания зубьев по всей ее высоте фрезе соответственно сообщают радиальное движение подачи, и вертикальное движение подачи D _s_рад, направленное вдоль оси нарезаемого колеса.

Р и с. 2.62. Схемы работы и конструкции червячных фрез

Перед обработкой червячную фрезу разворачивают так, чтобы направление ее винтовой линии совпадало с направлением нарезаемых зубьев. Заготовке косозубого колеса дифференциал, установленный в цепи обката станка, сообщает дополнительное вращение ±D D _s обеспечивающее при сложении с D _s_в формообразование винтовых зубьев колеса. Знак дополнительного поворота D _s, зависит от совпадения или несовпадения направления винтовой линии зуба колеса с направлением вращения заготовки (рис. 2.62, в).

При черновом зубофрезеровании расстояние, на которое перемещается фреза в радиальном направлении, выбирают обычно таким, чтобы всю обработку выполнить за один рабочий ход. Чистовое зубонарезание выполняют за несколько рабочих ходов, последний из которых проводится с радиальным припуском 0,10 – 0,15 мм, обеспечивая при этом шероховатость Rа = 6,3...0,8 мкм. В зависимости от направления подачи D _s_в относительно скорости резания различают попутное и встречное зубофрезерование. Попутное зубофрезерование обеспечивает меньший износ инструмента и соответствует меньшей шероховатости, но требует отсутствия свободного хода в механизме подачи (D _s_в) станка (см. рис. 2.62, в).

Особенностью червячных фрез, используемых для нарезания червячных колес, является точное соответствие их основных размеров (диаметр фрезы, шаг, угол наклона винтовой линии) размерам червяка, с которым будет работать в паре обрабатываемое колесо. Выбор типа червячной фрезы зависит от вида профиля (архимедов, эвольвентный, конволютный) червяка, червячной передачи и от используемого метода фрезерования - с радиальным или тангенциальным движением подачи. Фрезы для фрезерования с тангенциальной подачей (рис. 2.63, б) на длине 2 – 2,5 витков имеют заборный конус с j= 20...25°. В зависимости от размеров фрезы выполняют насадными илихвостовыми.

При фрезеровании с радиальным движением подачи D _s_рад, (рис. 2.63, а)фрезе и заготовке сообщаются согласованные вращения, имитирующие червячную передачу, и радиальное движение подачи D _s_рад, фрезы, продолжающееся до момента достижения межосевого эксплуатационного расстояния А. Расстояние, на которое фреза перемещается в радиальном направлении, устанавливают при наладке станка и ограничивают упором.

Р и с. 2.63. Схема обработки и инструменты для нарезания червячных колес

При фрезеровании с тангенциальным движением подачи межосевое расстояние А устанавливают перед обработкой и в последующем не изменяют. Заготовке и фрезе при обработке сообщаются согласованные вращение и тангенциальное движение подачи D _s_т. Так как червячная фреза совершает согласованное с заготовкой вращение и тангенциальное движение, заготовка выполняет дополнительный поворот, обеспечиваемый с помощью дифференциала станка. При нарезании по методу тангенциального движения подачи основная часть припуска снимается заборным конусом фрезы, а цилиндрическая (см. рис. 2.63, б) часть фрезы выполняет чистовую (калибрующую) обработку, обеспечивая требуемые размеры колеса. Неизменность межосевого расстояния в процессе обработки, а также наличие на фрезе калибрующей части делает метод нарезания с тангенциальным движением подачи более точным, чем нарезание с радиальным движением подачи.

В ремонтных цехах и единичном производстве для нарезания червячных колес в отдельных случаях используют однозубые фрезы – летучки, имеющие один режущий зуб, выполненный по профилю рейки и вставленный в оправку, которую закрепляют в шпинделе зубофрезерного станка (рис. 2.63, в).

При нарезании червячных колес общим требованием является необходимость размещения при настройке оси фрезы в главнойплоскости нарезаемого колеса, т, е. в плоскости, проходящей через его середину.

Конические зубчатые колеса нарезают строганием по копиру, обработкой профильными инструментами или методами обката. Находят применение также комбинированные методы, в которых, например, сочетается врезание в заготовку двух спаренных дисковых фрез с последующим обкатом. Но наиболее широкое распространение получили методы обката, при реализации которых на станках имитируется зацепление нарезаемого колеса с воображаемым производящим (плоским или плосковершинным) колесом. При этом производящее колесо представляет собой два резца, совершающих возвратно-поступательное D _г, движение вдоль нарезаемого зуба и участвующих вместе с нарезаемым колесом в движении обката, имитирующем их зацепление. Для воспроизведения этого зацепления в станке предусмотрена кинематическая цепь между люлькой, в которой установлены резцы, и нарезаным колесом. После нарезания одного зуба инструмент и заготовка благодаря повороту возвращаются в исходное положение, затем следует делительный поворот заготовки на один зуб, после чего начинается обработка следующего зуба. Таким образом последовательно нарезается каждый зуб колеса.

В большинстве случаев нарезание конических колес проводится за два рабочих хода – черновой и чистовой. Сначала нарезают впадины черновыми резцами, причем в некоторых случаях даже без движения обката, а затем, заменив резцы на чистовые, проводят чистовое нарезание с обкатом.

В качестве режущего инструмента при нарезании конических прямозубых колес используют строгальные резцы, которые, будучи установленными на станке, своими режущими кромками образуют как бы стороны зуба производящего колеса.

В крупносерийном производстве прямозубые конические колеса с модулем m £8,0 мм и шириной зуба до 30 мм иногда нарезают протягиванием. В качестве инструмента используют сборную круговую протяжку, диаметр которой намного превышает диаметр обрабатываемой заготовки.

Конические колеса с криволинейными зубьями обрабатывают резцовыми головками по методу обката на специальных станках. В процессе обработки таких колес имитируется их зацепление с воображаемым производящим (плоским) колесом, один зуб которого реально представлен режущими зубьями резцовой головки, используемой для прорезания впадины обрабатываемого колеса. Точность зубчатых колес, обработанных резцовыми головками, не превышает 7-й – 8-й степени по СТ СЭВ 180 – 75 при Rz = 7...20 мкм.

Для устранения погрешностей, возникающих при зубонарезании и последующей термообработке, зубчатые колеса дополнительно обрабатывают отделочными методами: шевингованием, обкаткой, притиркой и шлифованием.

Шевингование представляет собой срезание тонких стружек (толщиной 5 – 15 мкм) специальным инструментом – шевером - с боковых поверхностей зубьев колес невысокой твердости (НRС_э<40), предварительно нарезанных зубофрезерованием или зубодолблением. Срезание стружек происходит в результате взаимодействия зубьев обрабатываемого колеса с режущими кромками, выполненными на боковых поверхностях зубьев шевера. Это взаимодействие зубьев колеса с зубьями шевера проявляется в их относительном проскальзывании, скорость которого принимается за скорость резания при шевинговании. Проскальзывание является результатом зацепления шевера и колеса, имеющих различные наклоны зубьев. Так, для шевингования прямозубых колес используют косозубый шевер (с b, равным 5, 15°) и, наоборот, для косозубых колес – прямозубый шевер. При таком зацеплении оси колеса и шевера скрещиваются под углом j _скр, который влияет на скорость проскальзывания и составляет 10 – 15°. Скорость резания при шевинговании может обеспечиваться также механизмом шевинговального станка. При обработке шеверу сообщается вращение, а обрабатываемому колесу – поступательное движение, направленное в зависимости от схемы шевингования вдоль или под углом к оси колеса либо в плоскости, параллельной оси шевера, в направлении, перпендикулярном оси колеса или шевера. После каждого продольного хода производится периодическое включение радиального движения подачи D _s_радосей шевера и колеса до получения нужной толщины зуба, затем выполняются рабочие ходы без радиального движения подачи (выхаживание). При шевинговании в зону обработки подается СОТС в количестве 10 – 15 л в 1 мин, достаточном для вымывания стружки из канавок шевера (рис. 2.64, а).

Конструктивно шевер выполняют в виде корригированного зубчатого колеса (шевер дисковый по ГОСТ 8570–80Е классов точности А и В) или рейки, на боковых поверхностях зубьев которых прорезаны канавки, образующие своими гранями режущие кромки. Преимущественное распространение в крупносерийном и массовом производстве получили дисковые шеверы (рис.2.64, б). Шевер-рейка состоит из отдельных зубьев, собранных и закрепленных на общей стальной планке.

Р и с. 2.64. Схема зубошевингования (а) и конструкция дискового (б) и червячного шевера (в)

При шевинговании удается снизить погрешность профиля, шага, волнистость, уменьшить колебание межцентрового расстояния, улучшить пятно контакта, снизить параметр шероховатости и шум. Шевингованием можно достичь 6-й – 7-й степени точности (в отдельных случаях 5-й степени) и шероховатость поверхности Rа = 1,0... 2,5 мкм. Шевингование может быть также использовано для модификации зубьев (получения бочкообразного и фланкированного зуба).

Для обработки червячных колес находит применение червячный шевер (рис.2.64, в), представляющий собой червячную фрезу с мелкими зубьями на винтовой поверхности и являющийся точной копией червяка.

Материалом для изготовления шеверов является быстрорежущая сталь с твердостью 62 – 65 НRС_э.

Шлифованием обрабатывают зубчатые колеса с целью повышения их точности и устранения искажений, возникающих после термообработки. Зубчатые колеса, обработанные шлифованием, соответствуют 5-й – 7-й степени точности и имеют Rа = 0,4...1,25 мкм. Столь высокие точность и параметр шероховатости зубчатых колес, достигаемые зубошлифованием, заставляют мириться с явными недостатками этого метода: низкой производительностью, сложностью и дороговизной зубошлифовальных станков.

При шлифовании зубчатых колес используются уже известные нам методы копирования и методы обката. Шлифование по методу копирования проводится шлифовальным кругом, рабочие поверхности которого периодически подвергают правке для получения эвольвентного профиля алмазными карандашами по шаблону. Одновременно с быстрым вращением (скорость резания) круг совершает движение подачи, направленное вдоль зуба. После обработки очередной впадины следует делительный поворот заготовки. Зубошлифование по методу копирования находит применение в крупносерийном и массовом производстве.

При зубошлифовании по методу обката в большинстве случаев имитируется зацепление обрабатываемого колеса с рейкой, реально представленной боковыми поверхностями шлифовальных кругов. При этом главным движением является быстрое (v = 25...30 м/с) вращение круга, а движениями подачи - возвратно-поступательное перемещение круга, кинематически связанное с реверсивным вращением колеса, перемещение круга вдоль зуба и его радиальное перемещение на заготовку.

Методы обката обеспечивают высокую точность обработки и являются универсальными, позволяя одновременно с зубошлифованием проводить модификацию профиля зубьев, но значительно уступают методом копирования по производительности (в 3 – 5 раз).

Притирка закаленных и незакаленных зубчатых колес является отделочной операцией, при которой обрабатываемое колесо зацепляется с чугунной шестерней-притиром в среде суспензии (веретенное масло и абразивный порошок зернистостью 180 – 220). Для интенсификации притирки шестерню-притир, получающую вращение от обрабатываемого колеса, либо притормаживают, либо устанавливают так, что оси притира и колеса скрещиваются, образуя плотное зацепление.

При хонинговании зубьев в качестве инструмента используют зубчатое колесо из пластмассы с мелким абразивом, которое при обработке, зацепляясь с обрабатываемым колесом, совершает реверсивное вращение и возвратно-поступательное движение вдоль оси, срезая при этом припуск 0,02 – 0,05 мм на сторону.

Обкатка представляет собой отделочный процесс, при котором изготовленное с высокой точностью инструментальное колесо высокой твердости зацепляется с обрабатываемым колесом и при вращении получает дополнительное радиальное перемещение на заготовку. Для устранения возможных при обработке заеданий в зону контакта колес подается противозадирная смесь (минеральное масло со свинцовым суриком). В процессе обкатки происходит смятие микронеровностей до Rа = 0,2...0,6 мкм, упрочнение поверхностного слоя и улучшение показателей плавности.

2.7.3. Зубообрабатывающие станки для нарезания цилиндрических колес

Зубообрабатывающие и резьбообрабатывающие станки относятся к пятой группе классификации ЭНИМСа. Станки этой группы разделены на типы по методу обработки, назначению и виду обрабатываемого колеса. Таким образом, пятая группа включает следующие типы: 1 – зубодолбежные станки для обработки по методу обката; 2 – зуборезные станки для обработки конических колес с прямыми и круговыми зубьями, работающие по методу обката и копирования; 3 – зубофрезерные станки для обработки цилиндрических и червячных колес, шлицевых валов червячными фрезами и шевронных колес пальцевыми фрезами; 4 – зубофрезерные станки для обработки червячных колес и станки для обработки реек; 5 – станки 5525, 5Н580 и др. для обработки торцов зубьев; 6 – резьбообрабатывающие станки (резьбофрезерные 5К63 и др.); 7 – зубоотделочные станки (зубо- шевинговальные 5702, 5717, зубопритирочные 5П725); 8 – зубо- и резьбошлифовальные станки; 9 – разные зубо- и резьбохонинговальные станки.

Наиболее простыми по конструкции из зубообрабатывающих станков, работающих по методу обката, являются зубодолбежные. Эти станки используют при обработке цилиндрических прямозубых и косозубых колес, но наиболее эффективны они при обработке колес внутреннего зацепления, зубчатых секторов, некруглых колес, блоков колес. В то же время зубодолбежные станки не пригодны для нарезания червячных колес и при m >4 по производительности уступают зубофрезерным станкам.

Наибольшее распространение среди зубообрабатывающих станков (около 50%) получили зубофрезерные станки, работающие по методу обката и предназначенные для обработки цилиндрических колес внешнего зацепления и червячных колес. В качестве примера рассмотрим зубофрезерный полуавтомат 53А50, при обработке на котором имитируется червячная передача, где роль червяка выполняет червячная модульная фреза, а роль червячного колеса – заготовка.

Конструктивно (рис. 2.65, а) станок состоит из станины 2 коробчатой формы, на которой слева жестко закреплена стойка 4, а справа по горизонтальным направляющим перемещается стол 1 с задней стойкой 8. По вертикальным направляющим неподвижной стойки 4 перемещаются каретка 5 с фрезерным суппортом 6, в шпинделе которого на оправке устанавливают фрезу 7. Вертикальные направляющие подвижной стойки служат для установочного перемещения контрподдержки, используемой для увеличения надежности закрепления заготовки на вращающемся 1. Настройку работы станка производят переставными упорами и переключателями цикла на пульте управления 3.

Главное движение резания – вращение – червячная модульная фреза получает от трехскоростного электродвигателя М покинематической цепи с органом настройки в виде гитары I_v (рис. 2.65, б). Цепь обката связывает вращение фрезы с вращением стола и обеспечивает кинематическую имитацию червячного зацепления. Эту цепь настраивают гитарой обката i_o,исходя из условия, что за один оборот фрезы стол с заготовкой должен повернуться на k / z_o часть оборота, где k – число заходов червячной фрезы.

Для переноса эвольвентного профиля впадин, полученного движением обката, на всю ширину нарезаемого колеса предусмотрена цепь подач с гитарой i_s.

Цепь подач связывает вращение заготовки с поступательным перемещением фрезы (заготовки). При нарезании прямозубых колес каретка с суппортом за один оборот заготовки перемещается вдоль её оси на расстояние, численно равное вертикальной подаче S _в. Для обработки с радиальным движением подачи D_град за один оборот заготовки задняя стойка посредством гитары i_s и муфты МЭ2 перемещается на расстояние, численно равное радиальной подаче S_рад.

Нарезание косозубых колес требует по сравнению с нарезанием прямозубых колес дополнительного поворота заготовки, обеспечивающего получение винтовой поверхности зуба с углом наклона b и шагом Р _к = p d ctg b, где d – диаметр делительной окружности колеса. Дополнительный поворот обеспечивается использованием в станке дифференциала Д (i _д = 2), кинематическую цепь которого настраивают так, чтобы за один оборот заготовки фреза переместилась вдоль её оси на расстояние Р _к, при этом винт вертикального движения подачи с шагом повернется на (Р _к/ Р) часть оборота. С целью увеличения стойкости инструмента и качества обработки нарезание косозубых колес с b < 10° выполняют путем диагонального движения подачи. При этом фрезе одновременно сообщаются вертикальное D_s_в и осевое D_soc движение подачи. Соответствующие им подачи связаны соотношением S _ос = S _в (l/b), где l – расчетное осевое перемещение фрезы; b – ширина венца нарезаемого колеса.

При нарезании червячных колес с осевым движением подачи D_soc шпиндель с фрезой получает движение через гитары i_s_, i_ос, муфту МЭ1 и за один оборот заготовки перемещается в осевом направлении на расстояние, численно равное осевой подаче S _ос. Для сохранения движения обката, имитирующего червячное зацепление фрезы (перемещающейся в осевом направлении) с заготовкой, последней через дифференциал Д и гитару i _д сообщают дополнительный поворот. Для этого гитару настраивают так, чтобы за время, пока ходовой винт осевого движения подачи с шагом Р _о сделает (S_oc/P_o) часть оборота, заготовка должна повернуться на часть оборота, равную [ S _ос/ (p m_nz _з)], где m_n и z _з – соответственно модуль нормальный и число зубьев нарезаемого червячного колеса. Таким образом проводят наладку станка на нарезание червячных колес (с углом зубьев менее 6-7°), путем радиального движения подачи настраивают цепь главного движения, цепь обката и цепь радиального движения подачи.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: