книги / Металлорежущие станки Краткий курс

t8t то винт 55 (см. рис. 249) должен повернуться на ~ оборотов, 455

азаготовка — на у оборота. Принимая винт 55 за начальное звено,

астол за конечное, напишем уравнение кинематического баланса

§5. ЗУБОСТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ

Обработка зубьев конических колес на зубострогальных стан­ ках, работающих по методу обкатки, основана на представлении о производящем колесе. Это воображаемое плоское коническое колесо, с которым обкатывается в процессе обработки заготовка.

Характерным для плоского колеса является угол при вершине начального конуса 2ср0 = 180°. (рис. 255). Дополнительный конус при этом превращается в цилиндр с осью zz и образующей аЪ. При развертке цилиндра на плоскость зубья колеса образуют прямо­ точную зубчатую рейку.

Процесс формообразования зубьев на заготовке можно пред­ ставить себе так (рис. 256). Предположим, что заготовка 2 выпол­ нена из идеального пластического материала. Если ее перекаты­ вать без скольжения по стальному коническому плоскому (произ­ водящему) колесу 7, то зубья последнего на поверхности заготовки образовали бы впадины. После одного оборота заготовки вокруг своей оси получится зубчатый венец, зубья которого были очерчены по октоидальному профилю, который мало отличается от принятого эвольвентного и вполне удовлетворяет практическим требованиям. То же самое произойдет и в том случае, если, не перекатывая заготовку, заставим вместе с ней вращаться производящее колесо

(как показано на рисунке). Вра­

колеса образуют две впадины на заготовке: зуб 5 — впадину 4, а зуб 6 — впадину 3. Таким образом, на заготовке будет получен первый зуб. Повернем заготовку в исходном положении вокруг своей оси против часовой стрелки на угол, соответствующий шагу зацепле­ ния, т. е. на один зуб и повторим весь цикл предыдущих обкаточных движений. Тогда зуб 5 образует на заготовке новую впадину (на рисунке не показана), а зуб 6 будет входить в контакт с уже имею­ щейся впадиной 4. В результате второго цикла движений получим второй зуб на заготовке и так далее до тех пор, пока не будут обра­ зованы все зубья. Итак, процесс формообразования зубьев совер­ шается в результате ряда чередующихся циклов движений. Каж­ дый же цикл состоит из: а) обкаточного движения производящего колеса и заготовки, в процессе которого зубья колеса внедряются в материал заготовки, образуя впадины; б) реверсирования и обка­ точного движения в обратном направлении; в) движения деления в конце обратного хода, когда заготовка поворачивается на один

Рис. 257. Зубострогальный станок мод. 5А26

Зубострогальные станки для обработки прямозубых конических колес

На станине 1 зубострогального станка (рис. 257), слева, распо­ лагается стойка люльки 2 с планшайбой 5, в радиальных направля­ ющих которой находятся две каретки 4, несущие зубострогальные резцы. Каретки с резцами попеременно совершают возвратно­ поступательное движение навстречу одна другой. Планшайба

Рис. 258. Кинематическая схема зубострогального станка мод. 5126

смонтирована в круговых направляющих и при обкате вращается вокруг горизонтальной оси, имитируя производящее колесо.

В продольных направляющих станины смонтирован стол 5, несущий делительную бабку 6 изделия. На оправку ее шпинделя насаживают заготовку и закрепляют ее с помощью гидрозажима 7. Бабка 6 изделия может поворачиваться вокруг вертикальной

оси для установки оси шпинделя (заготовки) под углом ср0 к оси планшайбы (производящего колеса).

В станке имеются следующие движения (рис. 258), необходи­ мые для нарезания зубьев: а) главное движение — возвратно-по­ ступательное перемещение резцов; б) вращение планшайбы (про­ изводящего колеса); в) вращение заготовки в процессе обката; г) поворот заготовки при делении.

электродвигателя 60 че­ рез конические зубчатые колеса 1—2, сменные колеса АВ гитары скоростей и конические колеса 3—4.

От того же электродвигателя осуществляется вращение план­ шайбы через зубчатые колеса 1—2, а1—Ь1} cl —d1, 9—10, 11—12,

13—14, е—/, 15—16, 17—18, 19—20. Червячное колесо 20 жестко связано с планшайбой. Зубчатые колеса 11—12, 13—14 принадле­ жат реверсивному механизму и работают во время прямого рабо­ чего хода. При обратном холостом ходе работают колеса 21—22. Переключение колес обеспечивает реверсивная муфта РМ специаль­ ной конструкции. Переключение муфты, как и управление всем процессом нарезания зубьев, осуществляется барабаном 33, кото­ рый выполняет функции распределительного вала у автоматов. Вращение барабану сообщает вал IV через коническую пару 41—42 и червячную передачу 43—44.

От вала V вращение заготовке в процессе обката передается сменными колесами а—6 , с—d гитары обката, через вал VI, диф­ ференциал, корпус которого в процессе обката неподвижен, группу колес 23—24, 25—26, 27—28, 29—30, сменные колеса гитары деления а2—6 2, c2—d2и червячную передачу 31—32. Вал X является шпинделем бабки изделия на которой устанавливается заготовка нарезаемого колеса.

изображенным на рис. 260. Положение а является исходным, поло­ жение в — конечным. Следовательно, в процессе обката эта часть планшайбы поворачивается вверх при рабочем ходе и вниз — при холостом на величину угла 0 .

Управление всеми движениями осуществляется барабаном 33 (см. рис. 258), который за время одного цикла делает один оборот. Барабан имеет четыре рабочих профиля р, д, т и п. Первые два предназначены для подачи стола: р при черновой, q при чистовой обработке. Ролики, находящиеся в контакте с рабочими поверх­ ностями барабана р и qyсблокированы. В рабочем состоянии может быть только один из них. Профиль т управляет процессом деления, профиль /г — процессом реверсирования.

Рис. 261. Схема поворота планшайбы

Подача стола происходит следующим образом. От кривых бара­ бана через кулису 51 и сухарь 52 движение передается ползунуцилиндру 53. В последнем перемещается поршень 54 со штоком 55, конец которого закреплен в кронштейне стола. С помощью поршня и штока осуществляется подвод стола в рабочее положение и отвод его. Перед началом рабочего хода под действием барабана пол­ зун-цилиндр перемещается влево. После этого масло подается в правую полость цилиндра. Поршень 54 и шток 55 перемещают стол влево, пока кольцо 57, закрепленное на штоке, не встретит неподвижный упор 56. В процессе резания поршень находится под постоянным давлением масла в правой полости цилиндра, а шток своим кольцом 57 задерживается неподвижным упором 56. Этим определяется положение стола при котором резцы подведены к заготовке на полную глубину впадины зуба.

При отводе стола масло поступает в левую полость цилиндра 53 и перемещает поршень 54 вместе со штоком 55 и столом вправо.

Чистовая обработка зубьев протекает в такой последователь­ ности. Сначала устанавливают заготовку и пускают станок. Золот­ ник гидропанели направляет масло в гидрозажим шпинделя

переключает передачи 11—12,13—14 иа21—22. В результате этого стол с делительной бабкой отходит вправо, а планшайба и заготовка получают ускоренное вращение в обратном направле­ нии. В конце холостого хода барабан 33 переключает реверсив­ ную муфту на прямой ход, после чего стол с деталью подводится к планшайбе, и цикл повторяется.

§ 6 . НАСТРОЙКА ЗУБОСТРОГАЛЬНЫХ СТАНКОВ

Исходными данными для расчета настройки станка на обработку прямозубых конических колес являются наибольший модуль гп, числа зубьев нарезаемого z и сопряженного zc колес, длина зуба, угол зацепления, материал заготовки. На этой основе опреде­ ляются все остальные параметры нарезаемого колеса, необходимые для кинематической настройки станка.

Настройка цепи главного движения. Число двойных ходов резцов равно числу оборотов диска (5) (см. рис. 259). Поэтому уравнение настройки примет вид

или

Л _ г

~ft — Lvndx>

Настройка цепи вращения планшайбы. За время обработки одного зуба планшайба совершает поворот на угол 0 при ходе вперед и на такой же угол при ходе назад (см. рис. 261), т. е. пово­

рачивается на величину 2 0 , что составляет 20° оборота.

За это же время барабан 33 управления делает один оборот, причем ^ оборота приходится на ход вперед1. На основании урав­

нения (1 ) можно написать

Отсюда передаточное отношение сменных колес гитары план­ шайбы

где Сп = "24*— характеристика цепи.

Величину угла в обычно подбирают опытным путем. Для ори­ ентировочного подсчета^при выборе этой величины можно поль­ зоваться следующими формулами определения значения угла 0®, поворота планшайбы вверх от горизонтального положения 00 (см. рис. 261).

Для угла зацепления а = 20°

где h", т, z и ср — высота ножки, модуль, число зубьев и поло­ вина угла начального конуса нарезаемого колеса.

Величину 0° вычисляют по разработанным таблицам. Практи­ чески можно принять

Настройка цепи подачи. Подачей планшайбы (производящего колеса) называют путь, проходимый какой-либо ее точкой на дуге начальной окружности этого колеса в единицу времени. Длина дуги при повороте планшайбы на 0 °

За время одного цикла планшайба при ходе вперед и назад поворачивается на дугу, равную 2L. Если sp и sx — подачи, соответствующие рабочему и холостому ходам, то время одного цикла движений

Г= — + — . (160)

О1 Sxс

1На переключение реверсивной муфты (РМ) теряется 1/16 оборота ба­ рабана 33, а иа холостой ход расходуется 5/16 оборота барабана.