Червячные фрезы

Схема фрезерования цилиндрического колеса червячной фрезой приведена на рисунке. Главное вращательное движение совершает фреза. С этим движением должно быть согласовано вращательное движение обката, сообщаемое обрабатываемой заготовке, закрепленной на оправке круглого вращающего стола (один оборот фрезы соответствует 1/z обороту заготовки).

Для получения неискаженного профиля нарезаемых зубьев необходимо правильно установить червячную фрезу. При нарезании прямозубых колес фрезу устанавливают наклонно к горизонтальной плоскости под углом равным углу подъема винтовой линии фрезы. При нарезании косозубого колеса заготовка помимо вращения обката получает дополнительное вращение, обеспечивающее расположение зубьев по винтовой линии (при помощи дифференциала).

Зубофрезерный вертикальный полуавтомат

Зубофрезерный полуавтомат показан на рисунке. На станине закреплена стойка, по направляющим которой в вертикальном направлении перемещается каретка с суппортом, несущим фрезу. В станине, закрытой дверцами, размещаются сменные зубчатые колеса для настройки главного движения. Электродвигатель вращает стол с нарезаемым колесом и инструментальный шпиндель с червячной фрезой. В станине находится конвейер стружки и резервуар для СОЖ, откуда жидкость подается насосом в зону обработки. В стойке размещается коробка передач с механизмом перемещения каретки.

Чтобы износ фрезы был равномерным, необходимо периодически менять место обработки, для чего в станке предусмотрено осевое перемещение червячной фрезы.

Зубострогальные станки предназначены для нарезания прямых зубьев конических колес, у которых глубина и ширина зуба, а, следовательно и ширина впадины, не остаются постоянными по всей длине зуба. Принцип образования зубьев при нарезании конических зубчатых колес на зубострогальных станках состоит в следующем: прямолинейные образующие зуба колеса получаются благодаря главному движению — возвратно-поступательному перемещению пары резцов (на рисунке поз. 2).

Форма зуба в поперечном сечении образуется на одних станках по методу копирования формы шаблонов, на других — по методу обката.

При методе обката можно мысленно представить, что заготовка взаимодействует с плоским производящим колесом. У этого теоретического колеса угол начального конуса равен 90°. Оно является предельной разновидностью конического колеса, подобно тому, как форма рейки является предельной формой для цилиндрического зубчатого колеса при радиусе, равном бесконечности. Плоское колесо - это кольцевая рейка.

При вращении заготовка может перекатываться по неподвижному плоскому колесу, тогда ее ось должна вращаться в пространстве вокруг оси плоского колеса. При анализе конструкции станка удобнее представлять, что при вращении заготовки согласованно с ней поворачивается плоское колесо, а оси неподвижны.

Зубострогальный станок.

На станке плоского колеса нет, но есть узел — люлька, ось поворота которой являются осью плоского колеса. На люльке расположены суппорты с резцами. Прямолинейные режущие кромки резцов являются линиями профиля зуба плоского колеса. При поступательном движении кромки описывают в пространстве плоскости, боковые поверхности зубьев плоского колеса. Вращение заготовки и поворот люльки составляют сложное формообразующее движение обката.

На станке производится черновое и чистовое нарезание прямозубых конических колес. Основные узлы станка: станина коробчатой формы, внутри которой размещены механизмы и электрооборудование; передняя бабка с люлькой, на суппорте которой закрепляют резцы в определенном положении; заготовку базируют на оправке, устанавливаемой в шпинделе бабки изделия с помощью патрона; бабка изделия установлена на поворотной плите, прикрепленной к столу.

Для получения точной формы и размеров зубьев, а также уменьшения шероховатости их рабочих поверхностей зубчатые колеса после нарезания на соответствующих зуборезных станках подвергают чистовой отделке на зубоотделочных станках методом обкатки, притирки, шевингования, шлифования и зубохонингования. Отделочная обработка нарезанных зубчатых колес производится также для улучшения плавности и бесшумности.

Зубоотделочными являются также зубозакругляющие станки, на которых закругляют торцы зубьев переключаемых колес для облегчения и ускорения процесса переключения. В процессе зубозакругления обрабатываемое колесо непрерывно вращается, а специальная пальцевая фреза синхронно перемещается вдоль зуба вверх и вниз от специального копира, профиль которого определяет форму закругления и величину перемещения фрезы вдоль зуба. за один оборот копира закругляют один зуб.

Обкатка — процесс образования гладкой поверхности профиля зубьев незакаленных зубчатых колес. Обработка ведется за счет давления, возникающего при вращении обрабатываемого колеса и закаленного шлифованного колеса (обкаточного эталонного колеса).

Притирка — доводочный процесс придания зубьям колес чистой и гладкой поверхности путем искусственного изнашивания зубьев обрабатываемого колеса посредством притира и абразивного порошка. Притир представляет собой тщательно изготовленное чугунное зубчатое колесо. Притирку применяют для предварительно термически обработанных зубчатых колес. Процессом притирки можно увеличивать поверхность контакта по длине и высоте и уменьшать параметры шероховатости зубьев.

Притирка осуществляется по двум схемам: оси притира и зубчатого колеса скрещиваются, образуя винтовую зубчатую передачу. В первом случае притирку производят одним притиром, которому сообщается наряду с вращательным движением возвратно-поступательное движение. Во втором случае притирку производят двумя или тремя притирами; возвратно-поступательное движение при этом получает притираемое колесо. При обработке тремя притирами оси двух из них скрещиваются с осью притираемого колеса, а ось третьего параллельна ей.

Притирку можно вести в распор и методом торможения. Если притирка производится в распор, то зубья инструмента (притира) устанавливают в контакт с обеими сторонами зуба обрабатываемого колеса и в процессе притирки осуществляется постепенное сближение осей притира колеса. При работе методом торможения контакт имеет место лишь по одному боковому профилю зуба обрабатываемого колеса. Необходимое давление контакта создается притормаживанием обрабатываемого колеса. После обработки зубьев с одной стороны производят реверсирование вращения притира и обрабатывают зубья с другой стороны.

Шевингование применяют для уменьшения волнистости на поверхности зубьев цилиндрических зубчатых колес с помощью специального инструмента шевера, соскабливающего с поверхности профиля зуба стружку толщиной 0,005—0,1 мм. Во время шевингования основное движение получает шевер, от которого приводится во вращение обрабатываемое колесо, свободно вращающееся с оправкой в центрах бабок рабочего стола, кроме того, шевингуемое колесо имеет возвратно-поступательное движение. После каждого двойного хода стола зубчатому колесу сообщается вертикальная подача. У некоторых моделей станков продольное движение сообщается инструменту.

шеверы

Шлифование производится для повышения точности изготовления зубчатых колес и устранения отклонений, вызываемых термической обработкой. Шлифование может осуществляться двумя методами: копированием и обкатом.

При шлифовании зубьев методом копирования шлифовальный круг имеет профиль, соответствующий профилю впадины зубчатого колеса. Шлифовальный круг профилируют с одной или двух сторон. Шлифование зубьев цилиндрических зубчатых колес методом обката основано на копировании зацепления колеса рейкой, роль одного зуба которой выполняет профилированный дисковый круг или пара тарельчатых кругов.

В первом случае главное движение получает дисковый круг. Он вращается вокруг оси и получает возвратно-поступательное движение (движение продольной подачи) по стрелке. Процесс резания аналогичен зубонарезанию дисковой модульной фрезой.

Во втором случае шлифуемое колесо вращается вокруг своей оси и прямoлинeйнo перемещается. Эти два движения связаны между собой и образуют сложное движение обката. В это время обрабатывается одна сторона зуба. После реверсирования движения обрабатывается противоположная сторона соседнего зуба. Затем шлифовальный круг выходит из впадины и производится деление – поворот колеса на один зуб. В зависимости от типа станка, могут бьть обработаны одна или две боковые стороны одновременно. Эти станки обеспечивают более высокую точность обработки. Шлифование двумя тарельчатыми кругами показано на рис. в.

Зубошлифовальные станки, работающие дисковыми и тарельчатыми абразивными кругами, имеют невысокую производительность. Для ее повышения применяют станки, работающие червячным шлифовальным кругом, на которых процесс обработки осуществляется непрерывно. На этих станках процесс резания аналогичен обработке зубчатых колес червячной фрезой.