Металлорежущие станки

откуда

cos(γ) D0 = D sin(ϕ).

Обозначив D0 = mz0 и D = mz, окончательно получим:

cos(γ) zЛ = z0 = z sin(ϕ).

2. Уравнение кинематического баланса запишется следующим образом:

и производянекоторые сокращения, получимформулу настройки:

iХ = a2 c2 = z cos((γ)). b2 d2 75 sin ϕ

Для настройки гитар обкатки и деления к станку прилагается общий набор из 60 сменных шестерен (m = 1,75 мм) со сле-

дующими числами зубьев: 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 80, 82, 83, 86, 89, 90, 91, 97, 100.

Быстрыйотвод иотводосуществляются гидроцилиндром Ц. ФS(В2В3) – сложное с незамкнутой траекторией (возврат-

но-вращательное), настраивается по пяти параметрам:

191

1) исходное положение – смещением колес гитары каче-

ния люльки FE ;

2) путь – гитарой угла качания люльки FE ;

3) скорость – гитарой подач a1 c1 ; b1 d1

4) траектория – гитарой обкатки a2 c2 ; b2 d2

5) направление не настраивается – постоянное.

Группа вспомогательных движений Всп(П5), движение простое с незамкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам:

1) исходноеположение– перемещением делительной бабки;

2) путь – изменением размера кулисы;

3) скорость – гитарой подач a1 c1 ; b1 d1

4) направление не настраивается – постоянное.

Черновое зубонарезание

ФS(В2В3) отсутствует. Люлька стоит неподвижно в среднем положении. Реализуется метод копирования формы резца.

Движения ФV(П1) и Д(В4) остаются. Вместо вспомогательного Всп(П5) добавляется группа движений врезания Вр(П5). Это достигается переводом пальца кулисы в другой ручей барабана подач Бп.

Движение Вр(П5) осуществляет медленное движение стола вместе с делительной бабкой, подавая заготовку под резцы и осуществляя врезание.

После обработки выполняется быстрый отвод и деление.

192

Лекция 14. ЗУБОРЕЗНЫЙ ПОЛУАВТОМАТ МОДЕЛИ 525

Назначение станка

Станок предназначен для чистового и чернового нарезания конических зубчатых колес с круговыми зубьями, гипоидных колес и шестерен полуобкатных передач на скоростных режимах с высокой степенью точности обработки.

Наиболее целесообразно применение станка в условиях массового и серийного производства.

Конструктивные особенности

1.Отсутствие реверсирования заготовки.

2.Непрерывный процесс деления заготовки и реверсирование обкатной люльки с помощью составного колеса.

3.Время холостого хода не зависит от продолжительности цикла обработки.

Рис. 110. Принципиальная схема действия станка модели 525: 1 – резцовая головка; 2 – производящее плосковершинное колесо; 3 – заготовка

193

Описание схемы действия станка модели 525 (рис. 110)

При одинаковых размерах и параметрах такие колеса по сравнению с прямозубыми коническими передают большую нагрузку, работают бесшумно и менее чувствительны к погрешностям монтажа.

В качестве производящего используются плосковершинное колесо, зуб которого направлен по окружности радиусом R.

Производительное колесо воспроизводится резцовой вращающейся головкой вокруг точки О.

На торце резцовой головки закреплены резцы, форма и лезвие которых соответствуют профилю зуба производящего колеса (трапецеидальное).

Проходя по участку А–А, резцы имитируют 1 зуб производящего колеса.

Форма зуба по длине – дуга окружности. Получается методом следа, требующим одно движение формообразования ФV(В1). Форма зуба по профилю (эвольвента) получается по методу обката (так как вспомогательный элемент – прямая линия). Для чего нужно движение формообразования ФS(В2В3), где В2 – вращение люльки с резцовой головкой, В3 – движение заготовки, так как каждая впадина обрабатывается последовательно, то необходимо движение деления Д(В3). Особенностью станка является то, что движение осуществляется тем же самым вращением заготовки. Рассмотренные движения создаются кинематическими группами формообразования, образующими кинематическую структуру станка.

Станок может производить обработку зубчатых колес в режиме чернового и чистового зубонарезания. За цикл работы станка можно принять время обработки 1 зуба в секундах.

Возможны два метода обработки:

1. Метод обкатки. Применяется при чистовом нарезании колес, у которых предварительно прорезаны межзубовые впадины. Стол с делительной бабкой и заготовкой быстро подводится к режущей головке и фиксируется, происходит процесс

194

обкатки впадины, при этом реализуется движение ФS(В2В3), где В2 – вращение люльки, В3 – вращение заготовки.

По окончании обкатки заготовка отводится от резцовой головки, сохраняя свое вращение, а люлька быстро вращается (движется) в обратном направлении.

ФS(В2В3) – сложное движение прерывается и заменяется вспомогательным движением Всп(В2’) и движением деления

Д(В3).

Когда люлька достигает исходного положения, движение ФS(В2В3) восстанавливается. Поскольку заготовка продолжала вращение, происходит ее угловое смещение относительно люльки Д(В3) и начинается обработка следующей впадины, но не соседней, а расположенной через несколько зубьев. Пропускаемое число зубьев zi не должно иметь общих множителей с числом нарезаемых зубьев.

2. Метод врезания. Используется при черновом нарезании колес, путем медленной подачи заготовки на резцовую головку происходит нарезание межзубовой впадины, трапецеидальной или клиновой формы.

Движения в станке

Движения резания – вращение резцовой головки. Движение подачи – перемещение бабки с изделием в на-

правлении резцовой головки. Движение обкатки и деления.

Вспомогательное движение – отвод салазок.

Кинематика станка

Кинематическая схема станка представлена на рис. П2.5.

1.Цепь главного движения.

2.Цепь подач.

3.Цепь деления.

4.Цепь качания люльки.

195

5. Цепь обкатки.

1. Цепь главного движения. За счет этого движения осуществляется движение формообразования ФV(В1).

1. Расчетные перемещения

nэл.дв обмин→ nрез.гол обмин.

2. Уравнение кинематического баланса

nрез.гол =2980обмин 1664 3434 ba dc 3528 1785 обмин.

3. Формула настройки

iV = a c = nрез.гол .

b d 181

Движение простое с замкнутой траекторией, настраивается по двум параметрам:

1)скорость – гитарой ba dc ;

2)направление – const, не настраивается.

2. Цепь подач. За величину подачи принимается время обработки 1 зуба.

Подача осуществляется от барабана подач при помощи кулисного механизма и тяги (аналогично 5А26).

Цепь подач обеспечивает движение П5 (установочное для чистовой обработки и врезания для черновой обработки). При чистовом нарезании подача измеряется временем в секундах обработки одной впадины.

За полный цикл обработки впадины (обкатка и деления) барабан совершает один полный оборот, причем при обкатке он вращается медленно, а при делении – быстро.

Изменение скорости вращения барабана осуществляется фрикционной муфтой М1, которой управляет кулачок, закрепленный на оси x барабана Бн (на рис. П2.8 кулачок не показан).

196

Движение скорости вращения барабана в течение цикла обработки нужно в связи с тем, что станок не имеет органа настройки на угол обката. Этот угол постоянен из-за наличия составного колеса (в станке 5А26 нет составного колеса, но есть орган настройки на угол обкатки).

Барабан подач имеет два ручья: 1 – для чернового нарезания, 2 – для чистового нарезания. На рабочем ходу барабан подач поворачивается на постоянный угол δ = 160°. Если угол обкатки требуется меньший (черновое нарезание), то барабан раньше переключается на холостой ход.

1. Расчетные перемещения:

290060 tраб.ходаоб.эл.дв.→ 360δ ° об.бараб.подач. 2. Уравнение кинематического баланса:

× М1+ ↓ 5642 5548 5564 722 .

δраб =160...180°. 3. Формула настройки:

a1 c1 = 47 .

b1 d1 tр.х

За оставшуюся часть оборота барабана происходит холостой ход, время которого tх.х , с. По окончании рабочего хода

осуществляется переключение М1 вверх, гитара подач отключается и барабан получает перемещение, минуя гитару подач.

1. Расчетные перемещения:

nэл.дв обмин→nб.подач.х.х обмин.

197

2. Уравнение кинематического баланса, об/мин:

z≥16 tх.х =2,5 с (блок Б1 включается как показано на рис. П2.5).

Движение простое с незамкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам:

1) исходное положение – поворот на угол делительного конуса плосковершинного колеса;

2) путь – перемещениемпальца по направляющимкулисы;

3) скорость – гитарой подач a1 c1 ; b1 d1

4) направление – постоянное.

3. Цепь деления Д(В4).

В расчетной цепи деления ведущим является барабан подачи, ведомым звеном – заготовка.

1. Расчетные перемещения:

1об.бар.подач→ zzi об.заг.,

где zi – целое число зубьев.

2. Уравнение кинематического баланса:

zzi =1об.бар.подач 722 6460 6048 2323 6075 2626

26 26 a2 c2 23 30 1 . 26 26 b2 d2 23 30 120

3. Формула настройки:

a2 c2 = 2zi . b2 d2 z

198

Движение простое с незамкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам:

1) исходное положение – настроено;

2) путь – гитарой деления a2 c2 ; b2 d2

3)скорость – настроено;

4)направление – постоянное.

4. Цепь качания люльки В2.

1. Расчетные перемещения:

δоб.люльки(160°)→θ об.люльки,

где θ – угол, необходимый для полного обката одной межзубовой впадины, определяется из конструктивных соображений расчетным путем.

ба к модулю (обычно f '' =1,2 ); z – число зубьев обрабатываемого колеса; φ – угол начального конуса нарезаемого колеса.

199

Рис. 111. Составное колесо

На рабочем ходу люлька получает вращение путем сцепления колеса 14 с внутренним колесом, имеющим 224 зуба на полной окружности и 196 на 78 окружности.

При вращении шестерни 14 составное колесо (рис. 111) поворачивается, и когда к этой шестерне подкатывается полукруг 5628 полной окружности, шестерня 14 закатывается и

зацепляется с шестерней 11298 .

n14 =196+98+ 2 22 −1= 24 об. 14

Люлька получает вращение от составного колеса в обратную сторону – осуществляется холостой ход.

5. Цепь обкатки В3.

Является внутренней связью формообразующего движения ФS(В2В3), с ее помощью имитируется зацепление конической пары. Ведущее звено – производящее плосковершинное колесо, ведомое – нарезаемое колесо (заготовка).

200