2. Зубофрезерные станки. Схема, настройка цепей.

Зубофрезерные станки, работающие по методу обкатки, предназначены для обработки цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, а также червячных колес. При нарезании зубьев вращение фрезы и заготовки должно быть согласованным. Чтобы обеспечить это условие, в станке имеется специальная цепь, принципиальная схема настройки которой показана на рис. 1. Если колесо имеет z зубьев и совершает n_к оборотов, а фреза за это время сделает n_ф оборотов, то передаточное отношение i_x между числами оборотов колеса и фрезы будет

или ,

где z  число заходов фрезы.

Рис. 1. Принципиальная схема настройки зубофрезерного станка

Рассмотрим формообразующие движения станка для образования профиля зубьев на структурно-кинематической схеме зубофрезерного станка (рис. 2).

При нарезании прямозубого цилиндрического колеса необходимо осуществить главное вращательное движение фрезы В₁, регулируемое органом настройки i_v. Вращение заготовки В₂ или В₃ согласовано с вращением фрезы В₁. Перемещение суппорта с фрезой  параллельно оси стола П и настраиваемое органом i₃. Суппорт может перемещаться вниз или вверх. При его перемещении вниз осуществляется встречное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся навстречу срезаемому слою металла. При перемещении суппорта вверх происходит попутное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся вместе со срезаемым слоем металла. При попутном фрезеровании допускается увеличение скорости резания на 20-25% по сравнению со скоростью при встречном фрезеровании.

Рис.2. Структурно-кинематическая схема зубофрезерного станка

При нарезании косозубых колес к рассмотренным формообразующим движениям добавляется движение для образования винтовой линии (дифференциальная цепь). При дифференциальной настройке вращательные движения фрезы и стола согласовывают двумя одновременно действующими и настраиваемыми цепями: основной и дополнительной. Дополнительная цепь связывает вращение фрезы и заготовки и настраивается звеном настройки i_у.

Расчетные перемещения для случая нарезания косозубых колес

на зубофрезерном станке

1. Вращательное движение фрезы В₁.

Движениями конечных звеньев являются вращение вала электродвигателя и вращение фрезы.

Расчетные перемещения:

n_эд ,мин^-1  n_ф, мин^-1.

2. Цепь образования эвольвенты (цепь обкатки).

Делительная цепь связывает вращение стола и фрезы (В₂, В₁).

Расчетные перемещения:

1 оборот фрезы  об. заготовки,

где z  число заходов фрезы.

3. Цепь подачи.

Движения конечных звеньев  вращение стола и вертикальное перемещение фрезерного суппорта (В₂, П).

Расчетные перемещения:

1 Об. Стола  sв,

где S_В  вертикальное перемещение фрезерного суппорта за один оборот заготовки.

4. Образование винтовой линии (дифференциальная цепь).

Движения конечных звеньев  вращение стола и вращение фрезы.

Расчетные перемещения:

1 об. стола  об. фрезы,

где Т  шаг винтовой линии зуба.

При нарезании прямого зуба структура станка упрощается вследствие 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 СМ выключается.

При нарезании прямозубых цилиндрических колес червячную фрезу устанавливают наклонно под углом  к горизонтальной плоскости, равным углу подъема  винтовой линии фрезы (рис. 3,б). При нарезании косозубых колес угол наклона фрезы      , где   угол наклона зубьев нарезаемого колеса к его оси. Знак минус принимают при одноименных направлениях винтовых линий зубьев нарезаемого колеса и фрезы (рис. 3,в), а знак плюс – при разноименных направлениях (рис. 3,г). Рекомендуется выбирать фрезу с тем же направлением винтовой линии, что и у зубьев нарезаемого колеса; это повышает точность обработки.

Рис. 3. Схемы установки червячной модульной фрезы:

1 – червячная модульная фреза; 2 – заготовка зубчатого колеса

Настройка станка для нарезания червячных колес.

При нарезании червячных колес фрезу устанавливают горизонтально, т.е.  = 0.

Существует два метода нарезания зубьев червячных колес: радиальной и тангенциальной подачами.

При фрезеровании зубьев червячных колес радиальной подачей S_p (рис. 4,а) фреза перемещается к заготовке в радиальном направлении до тех пор, пока между осью фрезы и центром нарезаемого колеса не установится размер A.

Для осуществления данного метода необходимы следующие движения: вращение червячной фрезы, вращение заготовки и радиальная подача фрезы. Фреза и заготовка совершают такие же вращательные движения и при нарезании прямозубых цилиндрических колес, поэтому гитара деления настраивается также. Цепь вертикальной подачи суппорта отключается.

Настройку гитары подач рассчитывают на основании следующих соображений. За 1 один оборот заготовки (стола) фреза переместится на величину радиальной подачи S_p. Следовательно, начальным звеном кинематической цепи будет стол, а конечным  винт с шагом P_хв.