4. Зубозакругдшщие станки

Процесс зубозакругления. В коробках передач различных машин широ­ко применяют скользящие блоки колес, переключаемых для изменения ча­стоты вращения выходящего из коробки вала или шпинделя. Кроме сколь* зящих блоков, применяют также и зубчатые муфты. Блоки и муфты переключаются путем перемещения .их вдоль оси от положения сцепления одной пары к положению сцепления другой. При таком переключении весьма важно попадание зубьев одного элемента во впадины другого. Од­нако при плоских торцах зубьев такое попадание весьма затруднительно, а иногда и вовсе невозможно.

Для ускорения процесса переключения закругляют торцы зубьев пере­ключаемых колес (рис. 110,4 Этот процесс может производиться на спе­циальных зубозакругляющих станках пальцевыми фрезами (рис. 110,6).

Полуавтомат мод. 5Н582 (рис. 111) предназначен для закругления тор­цов зубьев прямозубых цилиндрических колес наружного и внутреннего зацепления в условиях серийного и массового производства. На станине 1 устанавливается стойка 2, на вертикальной плоскости которой смонтиро­вана инструментальная бабка, состоящая из салазок 3, поворотной плиты 4 и головки 5. Стойка может перемещаться по поперечным направляющим станка б. Станина 1 имеет горизонтальные направляющие, на которых' установлена шпиндельная бабка изделия 7. В шпиндель устанавливается оправка для закрепления заготовки.

Техническая характеристика станка

Наибольший диаметр обрабатываемых колес, мм …………………….560

Наибольший модуль, мм …………………………………………………..8

Наибольшая ширина зубчатого венца, мм ……………………………...140

Пределы расстояний от оси вращения изделия

до торца шпинделя инструмента, мм……………………………..50 — 300

Диаметр пальцевой фрезы, мм…………………………………………….18

Мощность электродвигателя главного движения, кВт…………………..5,5

Рис.110. Схема закругления зубьев колес

Рис.111. Зубозакругляющий станок мод. H5582

Обработка на станке производится пальцевыми фрезами при непрерыв­ном вращении заготовки и синхронном с ним перемещении инструмента. При этом инструмент совершает два движения: движение резания (враще­ние вокруг оси) и возвратно-поступательное вертикальное перемещение, которое в сочетании с вращательным движением заготовки обеспечивает получение заданной формы закругления зуба. Внутренний зуб обрабатывается только в наладочном режиме.

Станок имеет вертикальную компоновку, при которой ось шпинделя изделия расположёна вертикально, а ось фрезерного шпинделя — горизон­тально. Изменение частоты вращения фрезы осуществляется при помощи сменных шкивов, устанавливаемых на вал электродвигателя и шпиндель фрезы. Настройка полуавтомата на число обрабатываемых зубьев про­изводится гитарой деления. Время цикла устанавливается при помощи сменных шестерен гитары цикла. Специальный счетчик количества обра­батываемых деталей позволяет устанавливать. время смены инструмента.

5. Зубошевинговальные станки

Процесс шевингования. Для снижения шероховатости поверхности и до­стижения высокой точности профиля зубьев незакаленных зубчатых колес применяют процесс шевингования. При этом используется специальный инструмент — шевер, который представляет собой колесо или рейку, зубья у которых прорезаны поперечными канавками для образования, режущих кромок (рис. 112). При вращении шевера и обрабатываемого колёса, нахо­дящихся в зацеплении, происходит боковое скольжение зубьев по их длине, и кромки канавок на зубьях шевера срезают (соскабливают) тонкую струж­ку с профилей зубьев колеса. Срезание происходит в результате скрещивания осей шевингуемого колеса и шевера.

Рассмотрим принципиальную схему работы шевинг овального станка (рис. 113). Шевер 1 вращается от электродвигателя станка и принудительно вращает обрабатываемое зубчатое колесо 2, установленное в центрах баб­ки 3, 4. Бабка размещена на столе 5, который шарнирно связан с нижним' столом 6 станка, получающим возвратно-поступательное движение. Стол в конце каждого двойного хода совершает вертикальную подачу. Таким образом, при шевинговании происходят следующие движения: вращение шевера и колеса, возврат­но-поступательное перемещение Колеса и перемещение колеса в радиальном направлении к шеверу.

Рис.112. Зуб шевера

Недостатком процесса шевингования, является отсутствие жесткой ки­нематической связи между шевером и обрабатываемым колесом, вслед­ствие чего накопленная ошибка очереднего шага исправляется в неболь­шой степени. Кроме того, точность обработки шевингования в значитель­ной степени зависит от качества зубонарезания и припуска под шевингова­ние.

В последнее время получает распространение новый способ обработки зубьев кромочными шеверами. В отличие от обычного шевингования этот процесс осуществляется при жесткой кинематической связи между режу­щим инструментом и обрабатываемым колесом, расположенным к инстру­менту под углом 45°. Кромочный шевер и обрабатываемое колесо обра­зуют пару зубчатых колес со скрещивающимися осями. Для обработки применяют два шевера, каждый из которых обрабатывает свою сторону, зуба колеса.при соответствующем направлении движения обката и подачи.

Рис.113.Схема шевингования

Процесс обработки зуба кромочным шевером осуществляется следую­щим образом (рис. 114). Обрабатываемое колесо 1 из левого крайнего по­ложения подводится быстро к режущему инструменту 2, в этот момент включается медленная рабочая подача, при которой обрабатывается одна сторона А профиля зубьев. После окончания обработки стороны А колесо перемещается в крайнее правое положение. Затем вращение шевера и коле­са реверсируют, и обрабатываемое колесо вновь подводится к шеверу,-опять включается рабочая подача и отделывается другая сторона Б профи­ля зубьев. После этого колесо быстро перемещается в исходное положе­ние,

Шевинговальный станок мод. 5702.Станина 1 (рис. 115) имеет внизу фор­му плиты, служащей основанием станка, а вверху — форму стойки. Спере­ди, на верхней части станка имеется плоскость, в которой крепится основа­ние 5, а к нему снизу монтируется шевинговальная головка,4. Ниже, также впереди станины, расположены вертикальные направляющие, к которым прижимается консоль 2 с механизмом продольной и радиальной подач. На горизонтальных направляющих консоли установлен стол % состоящий из салазок и укрепленной на них верхней части. Стол может перемещаться по направляющим консоли в обе стороны.

Рис.114.Схема обработки зуба кромочным шевером

Рис.115. Шевинговальный станок мод. 5702

Кинематическая схема станка состоит из трех самостоятельных кинема­тических цепей (рис. 116): вращения шевера, продольной, подачи стола и радиальной подачи консоли со столом.

Цепь вращения шевера заимствуется от электродвигателя 1 через чер­вячную передачу 2 — 3, сменные колеса а—b, конические пары 4-5, 8—9, цилиндрические колеса 10 — 11.

Цепь продольной подачи стола начинается от электродвигателя 14 че­рез червячную пару 17 — 18, сменные колеса a₁ —b₁ конические пары 16 — 15 и 13 — 12 на винт t₁ который сообщает поступательное движение столу.

Цепь радиальной подачи осуществляется от гидроцилиндра 28 через реечную пару на цилиндрические колеса 23—24; вращение получает валик, на котором закреплены кулак радиальных подач 25 и барабан управления 27. Угол поворота кулака 25 ограничивается винтами-упорами, располо­женными в шахматном порядке и опирающимися на собачку 26, которая перебрасывается гидроцилиндром 29. Кулак имеет ступеньки по торцу с перепадом 1,45 мм, т. е. при повороте кулака на минимальный угол 12° шток гидроцилиндра 30, упирающийся в площадку кулака, получает воз­можность перемещения на 1,45 мм. Далее через реечную пару, конические колеса 19 — 20 — на винт t₂.

Реверсирование вращения шевера и подачи стола осуществляется эле­ктродвигателями, получающими команду от конечного выключателя 2ВК, контакты которого перебрасываются упорами в конце хода стола. Ко­нечный выключатель ЗВК является аварийным и отключает станок, если не срабатывает выключатель 2ВК.

Шевингование бочкообразной формы зуба осуществляется за счет пово­рота копира 31 на определенный угол. При поступательном движении палец 32, скользящий в пазу копира, через кронштейн, повернутый к столу, сообщает ему качение в вертикальной плоскости вокруг центральной оси. Изделие, установленное в центрах бабок на столе, также качается; при этомом ось изделия наклоняется по отношению к оси шевера. Поэтому у торцов шевер снимает больший слой металла, чем в средней части зуба; ним обеспечивается бочкообразная форма зуба шевингуемого колеса.

Рис.116.Кинематическая схема станка мод. 5702

Настройка гитары цепи главного движения. Для рас­чета частоты вращения шевера необходимо выбрать скорость резания, за которую принимают скорость V_CK бокового скольжения зубьев шевера относительно зубьев шевингуемого колеса,

На рис. 117 показаны начальные цилиндры 1 и колеса 2; OA и ОВ — векторы окружных скоростей шевера и колеса; OF — линия соприкоснове­ния зубьев; ₁ и ₂ — углы наклона зубьев;  — угол скрещивания осей. Проекции окружных скоростей на ли­нию ОС, перпендикулярную к линии зуба, должны быть АЕ = BD = СО, т. е. OA cos  = OB соs2. Скорость бокового скольжения V_CK = OD-OE = OB sin₂ - OA sin₁.

Подставляя сюда , получим

Таким образом, скорость резания при шевинговании пропорциональна синусу утла скрещивания осей шевера и колеса.

Если у колеса прямые зубья, т. е. ₂ = 0 и cos₂ = 1, то ₁ =  и V_ск = Vsin.

Рис.117. Векторы скоростей шевера и изделий

Предположим, окружная скорость шевера V = 120 м/мин, угол скрещи­вания осей  = 15°, тогда скорость резания (скорость проскальзывания) V_ск = 120 sin 15° 31 м/мин. Зная диаметр шевера и скорость резания V_ск, нетрудно определить частоту вращения шевера:

Настройка гитары продольной подачи. Под подачей s_np понимают величину перемещения стола в продольном направлении за один оборот заготовки. При минутной подаче S_М и частоте вращения заготовки n₃

S_пр=S_М/n₃ или S_M=S_прn₃

где

n₃=n_шп(Z_M/Z_ЗАГ)

Уравнение кинематической цепи от электродвигателя до винта t₁=6мм

Настройка станка на радиальную подачу. Эта подача осуществляется в конце каждого продольного хода стола. Величина ра­диальной подачи в мм/ход стола определяется по формуле

где n - число интервалов между соседними упорами; рекомендуется брать

n=13,

Лекция 20