Ведение
Первое устройство для механизации процесса разметки зубьев и их нарезания было описано крупнейшим французским инженером-приборостроителем Никола Бионом в 1709 г. под названием «устройство для делания и нарезания колес и шестерен для часов или платформа для часовщиков». Оно было предназначено для нарезания небольших зубчатых колес стенных и карманных часов. Бион указывал, что «эта машина очень удобна и сберегает много времени часовщикам при нарезании зубьев и делит очень точно». Чертежи устройства, данные Бионом, изображены на рис. 2. Самой существенной частью устройства для деления являлся изготовленный из латуни делительный диск имевший в диаметре 7—8 дюймов. На диск были нанесены концентрические окружности, разделенные на различное число частей, четных или нечетных. При делении всегда отыскивали делитель. Точки делений наносились острым кернером. Делительным диском можно было пользоваться при нарезании зубьев без приспособления для разметки. В этом случае заготовку колеса надевали на ось, проходившую через центр делительного диска, и разметку вели с помощью линейки, один конец которой ориентировали на центр диска, а другой — на очередное деление соответствующей концентрической окружности. В конструкции, описанной Бионом, впервые для нужд обработки металлов были применены совместно делительный диск и фреза, что является весьма важным фактом в области создания металлорежущего оборудования. Никола Бион писал о том, что станок предназначен только для часовщиков. Первые зуборезные станки. Первые станки были из дерева и только режущие фрезы были металлические. Зубья на них нарезали вручную по разметке напильниками. Позже вал фрезы тоже стали делать из металла качество нарезки существенно возросло. Основным и неизменным осталась система прямого деления с помощью делительного диска. На зуборезных станках применен ручной привод вращения фрезы , шестеренчатой повышающей передачей.
Оглавление
1 Зубообрабатывающие станки Страница 3-4
2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗУБОРЕЗНЫХ СТАНКОВ Страница 4-6.
3 Классификации . Страница 6
4 Принцип работы зуборезных станков Страница 6-7
5 Зуборезные работы .Страница 7-8
6 Нарезание цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями страница 9-10
7 Нарезание червячных зубчатых колес . страница 10
8 Основные методы обработки зубчатых колес . Страница 10-11
9 Компоновка универсального зубофрезерного станка Страница 11-12
10 Компоновка зуборезного станка для нарезания гипоидных и конических колес с круговыми зубьями . Страница 12
11 Структурная кинематическая схема зуборезного станка для обработки гипоидных и конических колес . Страница 12
12 Характеристика методов нарезания зубьев на деталях Страница 12-17
13 Зубообрабатывающие станки для обработки цилиндрических и
червячных зубчатых колес. Конструкции и особенности проектирования
Страница 17
14 Особенности компоновки зубофрезерных станков Страница 17-21
1 Зубообрабатывающие станки
Назначение, классификация и область применения. Пятая группа станков включает все многообразие зубообрабатывающих станков, а также специальные резьбообрабатывающие станки. Для обработки зубьев колес используются фрезерование, строгание, долбление, протягивание, точение, шлифование и другие технологические методы, что обычно отражается в названии станка.
В основу классификации зубообрабатывающих станков положены вид зубчатого колеса, технологический метод резания, назначение обработки (образование зубьев, их отделка) и ряд других признаков. Приведем основные типы станков для обработки зубьев в соответствии с классификацией ЭНИМС.
1. Зубодолбежные станки для обработки по методу обкатки зуборезным долбяком цилиндрических колес, а также зубчатых секторов внутреннего и внешнего зацепления с прямым, косым или винтовым зубом. Они отнесены к первому типу. Это мод. 5107, 5В150, 511.1 и другие полуавтоматические станки. В парке зуборезных станков они составляют более 20%
2. Ко второму типу относятся зуборезные станки для обработки конических колес. По методу обкатки зуборезной головкой обрабатываются круговые зубья настанках мод. 525, 5Б231 и др. Прямозубые колеса получают на зубострогальных станках мод. 5А250, 5282, 5А283 и др.
По методу кругового протягивания каждой впадины работает зубопро-тяжный станок мод. 5245 для обработки конических прямозубых колес в условиях массового производства. Зубофрезерные станки мод. 5П23, 5230 и др. применяют для обработки двумя дисковыми фрезами конических прямозубых колес по методу обкатки. За один цикл обрабатываются обе стороны профиля зуба модулем до 8 мм.
3. Зубофрезерные станки для обработки по методу обкатки червячной фрезой цилиндрических прямозубых и косозубых колес, червячных колес в условиях единичного, серийного и массового производства. Они относятся к третьему типу и составляют около 50% зуборезного оборудования. К ним относятся мод. 530П, 5К32, 5А342, 5300 и др. На некоторых моделях можно работать и пальцевыми модульными фрезами по методу копирования, обрабатывая шевронные зубья. Согласно специфике процесса нарезания эти станки относятся к полуавтоматическим. На станках этого типа нарезаются шлицы на валах, так же как на обычных зуборезных и специальных шлицефрезерных станках (мод. 5350, 5350Б и др.).
4. Зубофрезерные станки для обработки червячных колес работают только по методу обкатки. Как и станки для обработки реек, их относят к четвертому типу (хотя станки для обработки реек могут работать как фрезой по методу копирования, так и зуборезным долбяком). Примером станков этого типа являются мод. 5412, 5414 и др.
5. Станки для обработки торцов зубьев относятся к пятому типу и позволяют обрабатывать фаски, снимать заусенцы или закруглять торцы зубьев. К этимстанкам относятся мод. 5525, 5Н580, 5А580 и др.
6. Шестой тип станков пятой группы включает рсзьбообрабатывающе станки, например мод. 5К63 и др.
7. Зубоотделочные станки относятся к седьмому типу зубообрабатывающих станков. Это зубошевинговальные станки (мод. 5702, 5717 и др.), зубопритирочные (мод. 5П725) и др. Сюда же относятся контрольно-обкатные станки мод. 5А725, 5А726, 5Б725 и др. для контроля пятна контакта, бокового зазора и уровня шума.
8. Зубо- и резьбошлифовальные станки относятся к восьмому типу. К нему также относятся станки для шлифования цилиндрических колес мод. 5В830, 5891, 5831 и др.
9. К девятому типу относятся разные зубо- и резьбообрабатывающие станки, например зубохонинговальные (мод. 5913) и т. и.
.
2 Область применения зуборезных станков
Станки зуборезные используются для нарезки колес для зубчатых передач цилиндрической формы. Они весьма распространены в отрасли машиностроения. Ведь станки отличаются производительностью, а также универсальностью. Кроме того они надежны и весьма точны.
Зубофрезерные станки разделяются на вертикальные и горизонтальные. На вертикальных станках ось оправки, на которую устанавливается заготовка нарезаемого колеса, расположена вертикально, а в горизонталь/ J ных — горизонтально. Наибольшее распространение в промышленности имеют вертикальные зуборезные станки, которые бывают двух исполнений: а) с подвижным столом и неподвижной стойкой и б) с подвижной стойкой и неподвижным столом. При нарезании зубчатых колес на зубофрезерных станках червячной фрезе и заготовке сообщается такое вращательное движение, которое выполнялось бы червячной передачей, состоящей из червяка и червячного колеса. На 78 приведена принципиальная схема зубофрезерного станка. Заготовка 2 жестко связана с делительным червячным колесом 1, получающим вращение от делительного червяка 5, который сменными колесами кинематически связан с червячной фрезой 3. Соотношение чисел оборотов червячной фрезы и нарезаемого колеса определяется передаточным отношением набора сменных колес 4.
Кроме рассмотренного движения обката, фреза получает движение подачи вдоль оси заготовки вниз при нарезании прямозубых колес
При нарезании червячных колес движение подачи осуществляется радиальным перемещением суппортной стойки с фрезой к заготовке.
При нарезании цилиндрических колес фреза имеет главное вращательное движение 1 и движение подачи 3, а заготовка — вращательное движение 2.
При нарезании червячных колес с тангенциальной подачей фреза устанавливается сразу на полную глубину фрезерования и получает движение подачи 5 вдоль собственной оси. При нарезании колес с винтовым зубом заготовка получает дополнительное движение в ту или другую сторону в зависимости от угла наклона зубьев.
Большим преимуществом зубофрезерных станков является их широкая универсальность. Зубофрезерные станки могут нарезать цилиндрические прямозубые и косозубые колеса, червячные колеса и обрабатывать другие детали.
Несмотря на большое разнообразие типоразмеров зубофре- зерных станков как отечественного, так и зарубежного производства, все они работают по одной схеме, имеют сходную кинематику и методику наладки.
На зуборезных станках зубчатые колеса нарезают в основном методом обкатки огибания и только в отдельных случаях методом копирования.
Для «повышения производительности и обеспечения точности обработки зубчатые колеса «нарезают в большинстве случаев за два приема—путем предварительной и окончательной (чистовой) обработки.
При предварительной обработке снимается 80—85% припуска и для повышения производительности нарезание колес ведется при большой глубине и подаче с максимально допустимой скоростью резания . Предварительная обработка ведется на наиболее производительных и менее точных станках, а окончательная—на более точных станках. . Ввиду различных условий работы и различных требований предварительная и окончательная обработка производится режущими .инструментами разной геометрии, а иногда и на станках разных типов.
Парк металлорежущих станков, в том числе и зуборезных, имеет большое количество типов станков.