5/8 Поворота барабана управления → ө0/3600 поворота люльки.

УКЦ:

Ө⁰/360⁰ = (5/8) i₀₄ i_кл к.

ФН:

i_кл = (Ө⁰/360⁰)/(5/8) i₀₄ к = Ө⁰/с₄ =Ө⁰/36,

где с₄ = (5/8) i₀₄ к =36; i₀₄ – произведение передаточных отношений постоянных передач расчетной цепи; к = 46/51 – коэффициент потери оборотов при переключении муфты реверса.

Угол Ө⁰ обычно подбирают опытным путем. Для ориентировочного его подсчета можно пользоваться формулой

Ө = Ө₁ + Ө₂.

Угол поворота люльки вверх от горизонтального положения (для угла зацепления α = 20⁰)

Ө₁ = (((355,3 (h^''/m) + 90)/z) – 0,8) sin φ,

где h^'' – высота ножки зуба.

Угол Ө₂ вычисляют по специальным таблицам или номограммам. Его можно с достаточной степенью точности вычислить по выражению

Ө₂ = 1,869 Ө₁.

Гитара i_y. Отсчетным звеном расчетной цепи деления является диск мальтийского механизма 40, который за цикл деления поворачивается на 1/2 оборота. Следовательно, РП:

1/2 Оборота диска 40 → 1/z поворота заготовки.

УКЦ:

.

ФН:

i_y = c₅/z = 125/z,

где с₅ = (1/2) i₀₅ i_∑ = 125; i₀₅ – произведение передаточных отношений постоянных передач расчетной цепи; i_∑ - передаточное отношение дифференциала (водило ведущее), равное 2.

Угол δ₁ установки резцов определяют по формуле

где α - угол зацепления; γ – угол ножки зуба; f – коэффициент высоты зуба.

Обычно α = 20⁰, а f = 1,1236, то для этого случая δ₁ = 60,884 tgγ.

Частная структура для черновой обработки включает группы Ф_v(П₁), Вр(П₅) и Д(В₄).

Цикл работы станка при черновом нарезании зубьев:

- быстрый подвод стола с бабкой, несущей заготовку, к резцам;

- врезание на высоту зуба при рабочей подаче стола;

- быстрый отвод стола из зоны резания;

- одинарное или двойное деление;

- повторение цикла до тех пор, пока не будут обработаны все зубья.

При одинарном делении используется два стандартных резца. При этом каждый резец выстрагивает свою часть впадины. При двойном делении используются нестандартные резцы. Каждый резец выстрагивает всю впадину.

В данной структуре используются группы Ф_v и Д, описанные выше при рассмотрении частной структуры для чистового нарезания при профилировании обкатом. Зубчатые колеса гитар обката и качания люльки снимаются, а ведущий и ведомый валы гитары обката жестко фиксируются.

Группа Вр(П₅) простая. Ее внутренней связью яляется поступательная пара:

направляющие →продольный стол с бабкой.

Внешняя связь:

М → 12/41 → i_s → 14/37 → 24/33 → 1/44 → рабочий профиль p барабана 55 → гидроцилиндр 48 → шток 50 → продольный стол ( В₅).

Группа настраивается на скорость – гитарой i_s; на путь и исходную точку упором 51.

Гитара i_s. В качестве подачи врезания принимается величина перемещения заготовки за один двойной ход резцов. Отсюда, расчетная цепь – это кинематическая цепь, связывающая кривошипный диск 5 с барабаном управления 55. Тогда, РП:

1 Дв. Ход резцов → s мм перемещения стола (в5).

УКЦ:

s = 1(38/17) (1/i_v) i_s (14/37) (24/33) (1/44) t_ТВ.

ФН:

i_s = 16,5 (s i_v/t_ТВ),

где шаг тягового вала t_ТВ равен шагу рабочего профиля p.

На станке предусмотрена также возможность обработки бочкообразных зубьев. Для этого на люльке прямолинейные направляющие для ползунов 1 заменяют соответствующими криволинейными.

П ри обработке конических колес с круговыми зубьями в качестве про-

Рис.3.30. Схема нарезания конических Рис. 3.31. Схема установки заготовки при

колес с круговыми зубьями нарезании круговых зубьев

изводящего колеса принимают плоское колесо 1, зубья которого направлены по дуге окружности радиуса r (рис. 3.30). Заготовка 2 в процессе обработки обкатывается с производящим колесом 1, зубья которого воспроизводятся резцовой головкой 3, вращающейся вокруг точки О₁. Профиль резцов соответствует профилю зубьев производящего колеса. Проходя участок АА₁, они имитирую один зуб производящего колеса.

Согласованность вращения люльки 1 (рис. 3.31) и заготовки 2 (станочное зацепление) обеспечивается сменными зубчатыми колесами 4, подбираемыми в зависимости от числа зубьев нарезаемого колеса. Вершины резцов 3 должны передвигаться по образующей внутреннего конуса нарезаемого колеса. Поэтому колесо необходимо установить под углом φ_i внутреннего конуса к плоскости, в которой передвигаются вершины резцов.

Заготовка должна устанавливаться относительно центра станка, под которым понимается точка пересечения горизонтальной оси ОО₂ люльки, оси ОО₁ шпинделя бабки и вертикальной оси О поворотного стола. Через центр стола должна проходить плоскость, в которой передвигаются вершины резцов головки, и с центром стола должна совпадать вершина начального конуса нарезаемого колеса.

Рис. 3.32. Резцовая головка

Резцовая головка (рис. 3.32,а) выполняется в виде диска с пазами, в которые вставляются и крепятся резцы перпендикулярно торцовой плоскости диска. Резцы бывают наружные (рис. 3.32,б) и внутренние (рис. 3.32,в). Резцы подразделяются также на праворежущие и леворежущие, отличающиеся только расположением режущих кромок.

Конические колеса с круговым зубом нарезают на различных модификациях зуборезных станков моделей 525, 527, 528 и др.

Зуборезный станок для обработки конических колес с дуговым зубом модели 525 (рис. 3.33) выполнен по схеме со смешанным соединением групп обката и деления. На станке можно нарезать зубчатые колеса со следующими параметрами: максимальный диаметр – 500 мм; максимальный модуль – 10 мм; максимальная ширина зуба – 65 мм; z = 4 – 100; максимальное передаточное отношение – 10:1; максимальная длина образующей начального конуса 250 мм.

Зубообработка осуществляется стандартными резцовыми головками диаметром 150–300 мм.

Кинематика станка состоит из двух частных структур. Первая реализует класс воспроизведения зубчатой поверхности след + обкат, а вторая – копирование + след.

Частная структура класса воспроизведения конической зубчатой поверхности след + обкат включает две группы формообразования Ф_v(В₁) и Ф_s(В₂В₃) и группу деления Д(В₄).

Цикл зубонарезания:

- подвод заготовки к резцовой головке;

- прорезка впадины вращающейся резцовой головкой (движение резания) при согласованном вращении люльки, несущей резцовую головку, и шпинделя с заготовкой (движение обката);

- отвод заготовки от резцовой головки при продолжающемся вращении заготовки в туже сторону, одновременно реверсирование и ускоренное обратное вращение люльки;

- подвод заготовки, реверсирование люльки и повторение цикла.

Рис. 3.33. Станок для нарезания конических колес с дуговыми зубьями

За время цикла обработки одного зуба (впадины) люлька совершает одно двойное качание и к началу следующего цикла приходит в исходное положение. Заготовка, вращаясь в одном направлении, повернется за это же время относительно люльки, согласно настройки, на z_i зубьев. В итоге при новом

зацеплении прорезается не соседняя впадина, а впадина, отстоящая от прорезанной на z_i. Таким образом, осуществляется смешанное деление (параллельно при прорезке впадины, последовательно при реверсе люльки). При этом, для обеспечения прорезания всех впадин, z_i должно быть взаимно простым с числом z нарезаемых зубьев.

Группа Ф_v простая. Ее внутренняя связь – вращательная пара:

корпус люльки → шпиндель резцовой головки.

Внешняя связь – кинематическая цепь:

М → 16/64 → 34/34 → [i_v =(а₄/б₄) (с₄/д₄)] → 35/28 → 17/85→ шпиндель→(В₁).

Группа настраивается по двум параметрам: на скорость и направление – гитарой i_v.

Группа Ф_s сложная. Ее внутренняя связь – кинематическая цепь, воспроизводящая станочное зацепление,

В₂ → люлька → 135/2 → 28/30 → 1/[i_x=(а₃/б₃) (с₃/д₃)] → 42/20 → 50/252 → 224/14 → 32/16 → 23/23 → 75/60 → 26/26 → 26/26 → 26/26 → [(i_y = (а₂/б₂) (с₂/д₂)] → 29/29 → 26/26 → 1/120 →шпиндель(В₃).

Внешняя связь:

М → 16/64 → [(i_s=(а₁/б₁) (с₁/д₁)) → 34/68] [или (76/64)или (52/88)] → 42/56 → 44/44 →звено соединения связей - вал IX.

Группа настраивается на траекторию и скорость - гитарами i_x и i_s.

Группа деления Д(В₄). Внутренняя связь – вращательная пара:

подшипниковые опоры бабки → шпиндель (В₄).

Внешняя связь включает внешнюю связь группы Ф_s и часть ее внешней связи от звена соединения связей (вал IX) до шпинделя.

Рассмотрим вывод ФН для расчета настройки станка. Исходными данными для этого являются геометрические параметры нарезаемого колеса и материал из которого он изготовлен.

Гитара i_v. Расчетная цепь связывает электродвигатель со шпинделем резцовой головки. Следовательно, РП:

п_М мин^-1 → п_РГ мин^-1.

УКЦ:

п_РГ = п_М i₀₁ i_v.

ФН:

i_v = п_РГ/с₀₁ = п_РГ/180,

где с₀₁ = п_М i₀₁ = 180 – константа расчетной цепи.

Гитара i_x. Расчетная цепь совпадает с внутренней связью группы Ф_s. Поэтому, РП: