книги из ГПНТБ / Якобсон, Михаил Осипович. Технология станкостроения

/-я позиция

6-я позиция

Фиг. 226. Наладка восьмишпиндельного вертикального полуавтомата мод. 1282 для групповой обработки заготовок цилиндрических зубчатых колес.

3511

циях 4, 6 и 8 обрабатывают с другой стороны. За один рабочий цикл производится полная токарная обработка одной заготовки.

Заготовку с центральным шлицевым отверстием устанавливают

на шлицевой оправке.

При обработке наружной поверхности на многорезцовом стан­

ке и многошпиндельном вертикальном полуавтомате можно полу­

чить размеры наружного диаметра и ступиц в пределах 3-го клас­ са точности и отклонение от перпендикулярности базового торца относительно оси отверстия в пределах 0,10—0,15 мм. Столь зна­ чительное биение торца объясняется небольшим припуском и не колебаниями его значения, а главным образом недостаточной же­ сткостью системы.

Это подтверждают данные ЭНИМСа по исследованию точности обработки заготовок зубчатых колес диаметром 250 мм на различ­ ных станках (табл. 62).

Таблица 62

Точность обработки наружной поверхности заготовки на различных станках

Биение в мм

Особенности наладки и

обработке на вертикальных многошпиндельных полуавтоматах, где обрабатываемая заготовка, надетая на оправку, представляет со­ бой консоль с вылетом до 400 мм от торца шпинделя. Узел суппор­ та этих станков также имеет недостаточную жесткость; малая жест­ кость системы не позволяет применять высокие режимы обработ­

ки на этих пылеавтоматах.

На одношпиндельных многорезцовых станках мод. 116 и МТ-31

получаемая точность после обработки за две установки выше, чем на многошпиндельных полуавтоматах за одну установку (фиг. 227).

352

Точность обработки наружной поверхности зависит также и от

размеров заготовки, насаженной на оправку, в частности от соот­ ношения между ее наружным диаметром D и диаметром d централь­ ного отверстия.

Посадка заготовки на оправку осуществляется по централь­ ному отверстию, диаметр d которого значительно меньше наружно­ го диаметра D обрабатываемой детали. Биение торца обработан-

Фиг. 227. Биение торца зубчатого колеса после чистовой подрезки:

1 — на станке мод. 1282; 2 — на станке мод. 116.

ной заготовки больше биения торца оправки, пропорционально ог-

больше возникающей при обработке силы резания с учетом отно-

напрессовываться на оправку с большим натягом, а обработку на­ ружной поверхности следует вести на режимах, ограничивающих величины действующих сил резания. При соблюдении этих условий, а также при достаточной длине заготовки, посаженной на оправ­ ку, биение наружной поверхности заготовки будет примерно равно биению самой оправки.

По этим причинам часто при обработке заготовки на оправке

возникают значительно большие отклонения по перпендикулярно­ сти торца к оси отверстия, чем при закреплении в патроне по на­ ружной поверхности.

В табл. 63 приведены рекомендации по выбору длины посадки I обрабатываемой заготовки на оправку в зависимости от наруж­ ного диаметра D заготовки и диаметра d посадочного отверстия. Эти данные относятся к деталям, у которых L > 21, где L — общая длина обрабатываемой заготовки.

Из табл. 63 видно, что при точении на оправке заготовок зубча­

тых колес, имеющих небольшую ширину, возникают значительные

затруднения. В несколько более благоприятных условиях протекает обработка заготовок, у которых общая ширина примерно равна пли превышает диаметр посадочного отверстия.

Таблица 63

ностью, то возникает необходимость в повторной подрезке базового

торца (тонкой подрезке), которая обычно выполняется как отдель­ ная операция на токарных или шлифовальных станках. Припуски на

вертикальных полуавтоматах мод. 1282, имели биение торца отно­ сительно оси отверстия в пределах 0,15—0,30 мм, а после повторной подрезки, выполненной на токарном станке, биение снизилось до

0,05—0,10 мм.

При тонкой подрезке базового торца на токарном станке заго­ товка насаживается на разжимную гидравлическую оправку либо на жесткую оправку.

Для обработки наружной поверхности, а также для тонкой под­

резки базового торца жесткие оправки изготовляют с небольшой ко­ нусностью по длине, предназначенной для закрепления заготовок,

отверстия которых находятся в пределах 1 и 2-го классов точности.

Допустимые отклонения размера отверстия заготовки, насаживае­

мой на жесткую оправку, очень малы; кроме того, из-за конусности оправки обрабатываемая заготовка соприкасается с оправкой на ни-

354

В настоящее время тонкая подрезка базовых торцов прецизион­ ных зубчатых колес осуществляется также и путем хонингования. Хонингование дает значительно более высокую точность, чем тон­ кая подрезка резцом или абразивным кругом; биение торца относи­ тельно оси центрального отверстия не превышает 0,005—0,01 мм.

Хонингованием часто обрабатывают не только торцы, но и

внутренние поверхности центрального отверстия.

В процессе хонингования производится автомэтическое измерение отверстия каждого зубчатого колеса. Для этой

цели применяют различные устройства. Наиболее совер­ шенным является промер отвер­ стия с помощью калибра-проб­ ки, подводимого к обрабаты­

ваемому отверстию при каж­ дом ходе хона вниз. Когда от­ верстие достигнет размера ка­ либра-пробки, последний вхо­ дит в него, замыкая контакты команды на окончание процес­ са, и таким образом отключает станок. Измерительный калибрпробка по окружности армиро­ ван твердым сплавом.

коэффициентом теплоемкости, можно отвести значительную часть

отверстия на револьверном станке; при этом производится окон­

чательная подрезка одного торца. Затем на плоскошлифовальном станке шлифуют второй торец. На токарном станке на жесткой оправке, несущей пакет из нескольких заготовок, производят об­ тачивание наружной поверхности. При обработке ьш сверлильных,

протяжных и токарных станках стальных заготовок применяют

охлаждение эмульсией.

Обработка наружной поверхности двухвенцовых цилиндриче­

356

ских зубчатых колес, производится теми же методами, что и одно-

венцовых.

На фиг. 230 показана схема наладки обработки наружной по­ верхности зубчатого колеса на многорезцовом станке. В ЭНИМСе разработана конструкция жесткого вертикального автомата для

обработки наружной поверхности зубчатого колеса (фиг. 221). Этот станок может быть оснащен устройством для автоматической загрузки и выгрузки деталей.

Нарезание зубьев цилиндрических колес

Обработка зубьев — весьма трудоемкий процесс; на него затра­

чивается 50—60% от общей трудоемкости механической обработки зубчатого колеса. Вес металла, отходящего в стружку при зубообразовании, составляет 10—15% от веса заготовки. Время, за­ трачиваемое на выполнение вспомогательных и подготовительных приемов при зубонарезании, составляет 30—70% от штучного вре­ мени (в зависимости от масштаба производства).

В настоящее время в машиностроении распространено несколько вариантов обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес; они отличаются способами нарезания зубьев и последующей чистовой их отделки. Нарезание зубьев производится зубофрезерованием или зубодолблением, а чистовая отделка рабочего профиля зу­ бьев— шевингованием или зубошлифованием.

Зубофрезерование является наиболее распространенным мето­ дом обработки, обеспечивающим достаточно высокую точность.

Снижение машинного времени при зубонарезании достигается увеличением скорости резания и подачи, уменьшением пути ре­ зания и совершенствованием конструкций станков и инструментов.

На современных зубофрезерных станках производительность процесса нарезания зубьев повысилась на 30—40%.

Конструктивными и эксплуатационными особенностями совре­ менных зубофрезерных станков являются: повышенная жесткость и виброустойчивость; значительный диаметр фрезерного шпинделя; повышенная мощность; бесступенчатое регулирование чисел обо­ ротов червячной фрезы и подач; возможность осуществления наре­ зания зубьев при высоких скоростях резания (более 100— 150 м/мин}; возможность нарезания зубьев по подаче и против по­

дачи; возможность автоматического осевого перемещения червяч­ ной фрезы по мере ее затупления для повышения срока службы

фрезы от переточки до переточки; полная автоматизация цикла обработки, предусматривающая загрузку заготовки, ее установку,

нарезание зубьев, контроль точности обработки и снятие зубча­

того колеса.

На современных зубофрезерных станках нарезание зубьев мож­ но производить одним из следующих методов: попутным фре­ зерованием, встречным фрезерованием, фрезерованием с осевым врезанием, фрезерованием с радиальным врезанием и последую­ щей продольной подачей и фрезерованием с радиальным врезанием без продольной подачи (фиг. 231).

357

Выбор метода нарезания зубьев нужно производить в зависи­ мости от размеров зубчатого колеса и масштаба производства.

В последнее время получило широкое распространение попут­ ное зубофрезерование, позволяющее повысить стойкость фрез и снизить трудоемкость обработки.

Специализированные станкостроительные отечественные заво­ ды выпускают ряд высокопроизводительных станков совершенных конструкций, предназначенных для зубофрезерования зубчатых колес, например, зубофрезерный станок мод. 5324 для нарезания зубчатых колес диаметром до 500 мм и модулем до 6 мм и высоко-

Фиг. 231. Основные схемы зубофрезерования цилиндрических зубчатых колес:

а — попутное; б — встречное; в — с продольной подачей; г — с радиальным врезанием и последующей продольной подачей; д — с радиальным врезанием.

производительный двухсекционный зубофрезерный станок для на­

чивает скорость резания до 250 м!мин, мощность электродвига­

теля главного привода каждой секции 10 кет). Этот станок имеет автоматическое передвижение фрезы по мере ее затупления и авто­ матическое загрузочно-разгрузочное устройство.

За рубежом применяются зубофрезерные станки с програм­ мным управлением, выполняющие сложный автоматический цикл обработки с радиальным врезанием, автоматическим изменением числа оборотов фрезы и ее подачи и автоматическим выполнением других операций.

В серийном и крупносерийном производстве зубофрезерование эффективно осуществляется на универсальных зубофрезерных

станках и двухсекционных зубофрезерных станках с независимым управлением обеих сторон и приводом от общего электродвига­

теля (фиг. 232). На этих станках зубофрезерование можно произ­

водить по подаче и против подачи. Заготовки при обработке базируют по центральному отверстию и торцу.

358