книги / Цилиндрические зубчатые колеса
..pdfСкорость резания v, м/мин определяется по формуле:
” = W K 3-K4
где Утабл — скорость резания по таблице, м/мин; К3 — коэффициент, определяемый обрабатываемым ма териалом; К4 — коэффициент, определяемый материалом режущей части инструмента.
Круговая подача 8ктабл и скорость резания гтабл
|
|
Номинальный диаметр долбяка do, мм |
|
|
|||
|
До 75 |
75-150 |
|
Св. 150 |
|||
|
|
|
Модуль т , мм |
|
|
|
|
Характер обработки |
От 2 до 3,5 |
Св. 3,5 до 5 |
Св. 5 до 6,5 |
||||
|
|
|
Число зубьев детали z |
|
|
|
|
|
до 20 |
св. 20 |
до 20 |
св. 20 |
до 20 |
|
св. 20 |
|
|
Значение S tT>6ji, мм/дв.х, и ^ 6л, м/мин ( |
S |
vnJ |
|
||
Черновая и получистовая под шевингование |
0.3-0.4 |
0.3-0.5 |
0.45-0.55 |
0.4-0.5 |
0.4-0.6 |
0.5-0.6 |
|
15-21 |
18-24 |
17-31 |
18-33 |
24-27 |
|
25-27 |
|
|
|
||||||
Чистовая |
|
|
|
|
|
|
|
— по сплошному металлу |
0.25-0.32 |
0.25-0.35 |
0.3-0.4 |
0.33-0.45 |
0.4-0.43 |
0.35-0.44 |
|
— по предварительно обработанному зубу |
22-25 |
25-32 |
17-25 |
20-22 |
22-24 |
|
23-25 |
0.3-0.5 |
0.4-0.5 |
0.3-0.5 |
0.4-0.5 |
0.42-0.6 |
м |
||
|
50-54 |
53 |
55 |
53 |
62 |
|
62 |
Примечания:
1.Режимы резания приведены для нарезания прямозубых цилиндрических колес за один проход; при нареза нии зуба за два и более проходов приведенные значения увеличивать на 20%.
2.Режимы резания ориентированы на стойкость долбяка Тр до 240мин — для чернового и получистового зубодолбления инструментом без износостойкого покрытия.
При использовании инструмента с износостойким покрытием:
—значения Тр возрастают до 400мин — при неизменных значениях подачи и скорости резания;
—или скорость резания можно увеличить по сравнению со значениями утабл на 10-15%.
Коэффициент К{ и Кз |
|
|
|
|
Коэффициент Kj |
|
|
||||
Обрабатываемый материал |
Значение |
Значение |
Угол наклона зуба |
ОтО |
Св. 5 |
Св. 15 |
Св. 30 |
Св. 45 |
|||
|
|
колеса (3, град |
до 5 |
до 15 |
до 30 |
до 45 |
|||||
Наименование |
Твердость НВ |
|
К, |
Кз |
|
||||||
|
Значение Kj |
|
1,0 |
0,85 |
0,8 |
0,65 |
0,5 |
||||
Стали: |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
20ХНМ |
143-185 |
|
1,1 |
|
|
Коэффициент К4 |
|
|
|||
35, 45, 15Х, 35Х, 40Х, |
156-207 |
|
1,0 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
45Х, 30ХМ, 15ХГН2ТА |
179-229 |
|
0,9 |
0,8 |
Материал режущей части инструмента |
Значение К4 |
|||||
30Х, 25ХГМ, 18ХГТ, |
|
Быстрорежущая сталь: |
|
|
|
|
|||||
25ХГТ, 30ХГТ, 12ХНЗА, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20Х, 20ХГНМ |
|
|
|
|
Р6М5К5 |
|
|
|
|
1,2 |
|
Чугун |
170-207 |
|
|
|
Р18 |
|
|
|
|
1,1 |
|
|
1,2 |
1,4 |
Р6М5 |
|
|
|
|
1,0 |
|
||
|
|
|
|
|
Твердый сплав |
|
|
|
1,5-2,0 |
|
|
|
|
|
|
Количество проходов i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер обработки |
|
Значение i при модуле нарезаемых колес m в мм |
|
|
||||||
|
|
От 1 до 3 |
Св. 3 до 6 |
Св. 6 до 12 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
По сплошному металлу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
— черновая |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
— чистовая |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
— под шевингование и шлифование |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
||||
По предварительно обработанному зубу: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
— получистовая |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
— чистовая |
|
|
|
- |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
Приложения
III. Снятие фасок и закругление торцов зубьев цилиндрических зубчатых колес
Исходя из требований технических условий чертежа, модуля m и обра батываемого материала уточняются метод обработки (карта ЗЗи-1) и мате риал режущей части инструмента.
Операция зубозакругления или снятия фасок на торцах зубьев зубчатых колес является обязательной в технологическом процессе их изготовления. Та или иная форма зуба при его закруглении зависит от конструктивных особенностей зубчатого колеса, что и определяет довольно большое коли чество способов зубозакругления, специфичную форму инструмента и но менклатуру специальных станков с разной кинематикой (карта 33ц-1).
При снятии фасок на торцах зубьев закаленных деталей применяются станки, на которых используется абразивный инструмент. В разделе приве дены указания по расчету режимов при зубозакруглении пальцевой фрезой, как наиболее широко распространенном способе.
Зубозакругляющие станки
СПОСОБЫ СНЯТИЯ ФАСОК
Цилиндрические зубчатые колеса
И ЗУБОЗАКРУГЛЕНИЯ
КАРТА 33ц-1
Метод обработки
Снятие фасок конусной фрезой на торцевых кромках зубьев колеса
Обработка фасок «плаваю щим» шлифо вальным кругом
Эскиз обработки |
Краткое описание метода |
Снятие фасок
Применяется для обработки незака ленных прямозубых колес. Обработка производится при воз- вратно-поступательном движении фрезы в радиальном направлении колеса с одновременным ее смеще нием вдоль своей оси с помощью специальных копиров, выбираемых в зависимости от модуля и числа зубьев колеса. Ось фрезы распола гается параллельно оси колеса.
Позволяет обрабатывать закален ные колеса, не образуя при этом дополнительных заусенцев. Дис ковый шлифовальный круг, благо даря качанию шлифовальной го ловки станка, копирует весь про филь зуба колеса. Круг с неболь шим усилием прижимается к рав номерно вращающемуся колесу, и обработка производится за один или несколько оборотов колеса.
Станки мод. 5Б522, 5527. Режим обработки: VK=30-40м/с;
пд=0,3Пд U J -U6об/мин;U U п п , кр
t=0,01-0,2 мм/проход; То1= 1,0- 1,5с
Снятие фасок резцами
Снятие фасок червячным абразивным кругом
Зубчатое
колесо
Снятие фасок червячной фрезой
Снятие фасок методом пласти ческого дефор мирования
Применяется для обработки неза каленных цилиндрических колес с прямым зубом. Колесо осущест вляет прерывистое круговое движе ние с делением на величину шага зубьев колеса. Основное время обработки одного зуба Т . резцами и фрезами см. в карте зЗц-3.
Круг Применяется для обработки зака червячный ленных зубчатых колес. Червячный
круг, находящийся в непрерывном зацеплении с зубьями колеса, пере мещается под углом 45° к плоскос ти торца изделия. Станки выпуска ются как с жесткой кинематичес кой цепью, связывающей враще ние колеса и инструмента, так и с инструментом, передающим дви жение свободно вращающемуся колесу. Первичная правка круга производится роликом-накатником, дальнейшая правка может произво диться непосредственно на станке колесом-инструментом, торец кото рого армирован порошком карбида кремния. Режим обработки: пд=1-20об/мин; То1=0,3-0,5с
Применяется для обработки ост рых кромок на торцах зубьев косо зубых колес с двух торцов. Обработ ка производится двумя одновитковыми червячными фрезами-плит ками» при равномерном вращении обрабатываемого колеса. Основное время обработки одного зуба То1 резцами и фрезами см. в карте 33ц-3.Станки мод. ВС530, ЕС77.
Комбинированный метод образова ния фасок, состоящий из выдавли вания накатниками металла фаски на торец зубьев колеса и срезания образовавшихся наплывов резцами. Метод отличается высокой произво дительностью, стойкостью инстру мента и равномерностью размеров фасок по всему профилю торцев зубьев колеса. Применим для обра ботки прямозубых и косозубых ко лес. Материал рабочей части накат ника - сталь 6Х6ВЗМФС. Режим обработки: частота вращения накат ников - 70-100об/мин; То1=4-10с
Метод обработки
Закругление тор цов зубьев паль цевой фрезой:
а —движение в обработке; б —обработка
конусной фрезой; в —обработка фа сонной фрезой.
Закругление торцов зубьев дисковой фрезой
Закругление торцов зубьев пустотелой конусной фрезой
Обработка заходной части зубьев колеса («домик»)
Эскиз обработки |
Краткое описание метода |
Зубозакруглен[ие
Применяются станки, работающие пальцевой фрезой, ось которой перпендикулярна оси колеса. Коле со вращается с постоянной скоро стью, а фреза совершает возвратно поступательное движение вдоль оси колеса на один зуб. Величину прямолинейного движения фрезы устанавливают в зависимости от
в) R заданной формы закругления тор цов зубьев колеса. К недостаткам процесса относятся низкая стой кость инструмента и малая произво дительность. Станки мод. SM580C2, ЕЗ-156
Закругленная поверхность торца зубьев колеса создается качанием оси фрезы относительно неподвиж ного колеса. Применение способа ограничено из-за опасности вреза ния дисковой фрезы в выступающую ступицу или деталь крепления ко леса на станке. Станок мод. 5532.
Применяется для зубозакругления незакаленных цилиндрических зубчатых колес. Обработка осущест вляется за счет вращения фрезы при возвратно-поступательном движении в осевом направлении под определенным углом наклона фрезы к торцу колеса. Обработка производится за один или несколь ко проходов.Станок мод. 550.
Позволяет обрабатывать как внут ренние, так и наружные зубчатые венцы муфт и колес. Комплект режущего инструмента состоит из двух пальцевых фрез, которые по мимо вращения вокруг собствен ной оси совершают возвратно-по ступательное движение. Обрабаты ваемое колесо совершает преры вистое круговое вращение с деле нием, равным шагу зубчатого за цепления. Обработка производит ся, как правило, за один рабочий ход (один оборот изделия).
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПАЛЬЦЕВОЙ ФРЕЗОЙ
№Последовательность
этапа определения режимов резания
Выбор глубины резания t,
1мм, и количества рабочих ходов i
Назначение подачи на зуб
фрезы Sz, мм/зуб:
22.1. Определение рекомендуемой подачи 2.2. Уточнение подачи по паспорту станка
3 |
Определение времени на |
|
обработку одного зуба То1, с |
||
|
4Определение основного времени То, мин:
Зубозакругляющие станки
Цилиндрические зубчатые колеса
КАРТА ЗЗц-2
Источник или |
Исходные данные |
||
расчетная формула |
|||
|
|||
Чертеж изделия |
Модуль т . |
||
Карта 33ц-3 |
Величина припуска р. |
||
Карта 33ц-3 |
Модуль т . |
||
Количество рабочих |
|||
Паспорт станка |
ходов i. |
||
Число зубьев фрезы г^ |
|||
|
|
Модуль т . |
|
Карта 33ц-3 |
Количество рабочих |
||
ходов i. |
|||
|
|
||
|
|
Подача на зуб Sz. |
|
|
|
Время обработки |
|
|
т |
одного зуба То1. |
|
|
Число зубьев |
||
Т = ^ - z i |
|||
0 |
60 |
обрабатываемой |
|
детали z. Количество рабочих проходов i.
ПРИПУСК р, ГЛУБИНА РЕЗАНИЯ t, |
Зубозакругляющие станки |
ПОДАЧА Sx, |
|
СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТА Тр> |
Цилиндрические зубчатые колеса |
ОСНОВНОЕ ВРЕМЯ ОБРАБОТКИ ОДНОГО |
КАРТА ЗЗц-З |
ЗУБА То1 ПАЛЬЦЕВОЙ ФРЕЗОЙ |
Припуск на обработку р, глубина резания t
Модуль ш,
мм
От 1,5 до 2 Св. 2 до 4 Св. 4 до 6 Св. 6 до 8
Значение р,
мм
1,3-1,4
2,85-3,1
1 L/1 О
5 ,2 -6 ,5
Значение t, мм в зависимости от последовательности рабочих ходов
1-й ход |
2-й ход |
3-й ход |
4-й ход |
1,3 -1,4 |
- |
- |
- |
2,3 -2 ,5 |
0,5 |
- |
- |
2 ,7 -3 ,0 |
1,5 |
0 ,3 -0 ,5 |
- |
3 ,0 -3 ,2 |
1,5-2,1 |
0 ,4 -0 ,6 |
0 ,2 -0 ,3 |
Подача на зуб фрезы Sz, основное время обработки одного зуба То1 Подача на зуб Sz, мм/зуб, определяется по формуле
S=S |
-К,-К, |
z |
г.табл 1 ^ |
ш
где SZTa6ji — подача по таблице, мм/дв.х; К, — коэффициент, опреде ляемый обрабатываемым материалом; К2 — коэффициент, определя емый углом наклона зуба.
Подача на зуб фрезы Szra6jI, основное время обработки одного зуба То1
Модуль ш, |
Количество |
Значение |
Значение То|, с, при частоте вращения |
|||
|
фрезы п в об/мин |
|
||||
рабочих |
^г-табл* |
|
|
|||
мм |
|
|
|
|||
ходов i |
|
|
|
|||
|
мм/зуб |
1200 |
1500 |
1800 |
||
|
|
|
||||
От 2 доЗ |
1 |
0,08 |
1,0 |
0,8 |
0,7 |
|
Св. 3 до 4 |
1 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
||
|
||||||
Св. 4 до 5 |
2 |
0,12 |
2,6 |
2,1 |
1,7 |
|
Св. 5 до 6 |
3 |
4,9 |
3,9 |
3,2 |
||
|
||||||
Св. 6 до 7 |
4 |
0,18 |
5,2 |
4,2 |
3,5 |
|
Св. 7 |
4 |
6,1 |
4,9 |
4,1 |
||
|
||||||
Коэффициент К,
Обрабатываемый материал |
|
Значение |
|
|
|
Наименование |
Твердость НВ |
К, |
Стали: |
|
|
20ХНМ |
143-185 |
1,1 |
35, 45, 15Х, 35Х, 40Х, 45Х, 30ХМ, 15ХГН2ТА |
156-207 |
1,0 |
ЗОХ, 25ХГМ, 18ХГТ, 25ХГТ, ЗОХГТ, 12ХНЗА, 20ХГНМ |
179-229 |
0,8 |
Чугун |
170-207 |
1,2 |
Коэффициент Kj
Угол наклона зуба колеса (3, град |
До 20 |
Св. 20 |
Внутреннее зацепление |
Значение К2 |
1,0 |
0,8 |
0,75 |
Стойкость Тр
Обрабатываемый материал |
Значение Тр, мин при обработке |
|||||
деталей с модулем т, мм |
||||||
|
|
|||||
Наименование |
Твердость |
От 1,5 |
Св. 2 |
Св. 4 |
Св. 6 |
|
НВ |
до 2 |
до 4 |
до 6 |
до 8 |
||
|
||||||
Стали: |
143-185 |
До 600 |
До 500 |
До 400 |
До 240 |
|
20ХНМ |
||||||
35, 45, 15Х, 35Х, 40Х, 45Х, |
156-207 |
До 500 |
До 400 |
До 240 |
До 160 |
|
ЗОХМ, 15ХГН2ТА |
179-229 |
До 400 |
До 300 |
До 200 |
До 120 |
|
ЗОХ, 25ХГМ, 18ХГТ, 25ХГТ, |
||||||
ЗОХГТ, 12ХНЗА, 20Х, 20ХГНМ |
|
|
|
|
|
|
Чугун |
170-207 |
До 600 |
До 500 |
До 400 |
До 240 |
|
Примечание. При использовании инструмента с износостойким покрытием значение стойкости увеличивать на 40-50%.
Ориентировочное время обработки одного зуба То1 резцами и фрезами
|
Частота вращения шпинделя |
Значение ТЫ, с при обработке |
|||
Метод обработки |
деталей с модулем ш в мм |
||||
инструмента п, об/мин |
От 2 до 3 |
Св. 3 до 5 |
Св. 5 до 7 |
||
|
|||||
|
|
||||
Зубозакругление |
600 |
0,1 |
1,5 |
3.0 |
|
700 |
0,7 |
1,0 |
2.0 |
||
|
|||||
Снятие фасок |
600 |
0,8 |
1,2 |
2,4 |
|
700 |
0,6 |
0,8 |
1,6 |
||
|
|||||
Примечания:
1.Описание методов обработки см. в карте 33ц-1.
2.Приведенные в таблице значения основного времени предусматри вают стойкость инструмента То1 до 500мин.
IV. Шевингование цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем
МЕТОДЫ ШЕВИНГОВАНИЯ
Метод |
Эскиз обработки |
||
шевингования |
|||
|
|
||
|
Шевер |
колесо |
|
С продольной подачей
Зубошевинговальные станки
Цилиндрические зубчатые колеса
КАРТА ЗШц-1
Краткое описание метода
Применяется при обработке на одном станке большой номенклату ры зубчатых колес мелкими сери ями. Позволяет обрабатывать зуб чатые колеса большой ширины. Ось шевера, установленного на шпинделе станка, поворачивают на угол скрещивания I к оси зубчатого колеса. Стол станка с обрабатываемым колесом совер шает возвратно-поступательное движение. В конце каждого хода осуществляется радиальная подача стола с одновременным измене нием направления вращения шеве ра. Длина хода стола с шевингуемым колесом принимается равной сумме b+m (где b —ширина шевингуемого колеса).
Метод
шевингования
|
Применяется на станках, допуска |
|
ющих возможность поворота цент |
|
ровых бабок относительно направ |
|
ляющих шевинговальной бабки на |
|
угол со в плоскости, перпендикуляр |
|
ной осям шевера и колеса. |
|
Продольная подача осуществляется |
|
под некоторым углом к оси колеса. |
|
Направление и угол наклона направ |
|
ления продольной подачи к оси |
|
колеса выбираются так, чтобы у |
|
каждого из торцев зубчатого венца |
|
колеса профилирующая точка зу |
|
бьев шевера находилась в зоне пер |
|
вой канавки от торца. Так как ось |
|
колеса находится под углом со к |
|
направлению подачи, точка контак |
|
та шевера с колесом перемещается |
С диагональной |
не только по длине зуба колеса, но |
и по длине зуба шевера. Каждое се |
|
подачей |
чение шевера является калибрую |
|
щим. Благодаря изменению точек |
|
контакта на зубьях шевера износ |
|
их более равномерен и шевер мень |
|
ше изнашивается. Сокращается |
|
длина продольного хода шевера. |
|
Преимуществом метода является |
|
возможность уменьшения ширины |
|
канавки для выхода шевера при об |
|
работке колес с закрытыми венцами. |
|
Лри сохранении размера канавки |
|
возможно увеличение угла скрещи |
|
вания, что облегчает условия реза |
|
ния. Чем больше угол со, тем мень |
|
шую ширину колеса можно шевин- |
|
говать одним и тем же шевером. |
|
Зубчатые колеса небольших разме |
|
ров шевингуют методом диагональ |
|
ной подачи за один двойной ход |
|
без радиальной подачи. |
Шевер Колесо |
Аналогичен тангенциальному ше |
|
вингованию, но подача осуществ |
|
ляется в направлении, перпендику |
|
лярном оси шевера. Ширина шевера |
С коротким |
может быть уменьшена до величины |
|
|
ходом |
что позволяет обрабатывать колеса |
|
|
|
большей шириной зубчатого вен |
|
ца, а закрытые венцы - с меньшей |
|
шириной канавки, чем при танген |
|
циальном шевинговании. |
Метод
шевингования
С тангенциаль ной подачей
Осуществляется при перемещении стола в направлении, перпендику лярном оси колеса (ось шевера перемещается в плоскости, перпен дикулярной оси колеса). Ширина шевера должна быть больше ширины обрабатываемого колеса на величину
Шевео Колесо
Вследствие непрерывного смеще ния режущих точек по длине зу бьев шевера их износ протекает медленно и равномерно, и, следо вательно, повышается стойкость шевера. Припуск делается неболь шим, поэтому шевинговать колеса можно без радиальной подачи меж ду рабочими ходами. Чаще всего процесс осуществляется за один двойной ход при постоянном рас стоянии между плоскостями распо ложения осей шевера и зубчатого колеса. Так как отсутствуют калиб рующие проходы шевера и происхо дит значительное изменение углов смещения осей шевера и колеса в процессе поперечного хода, точность и шероховатость поверхности обра ботки зубьев колеса несколько гру бее по сравнению с диагональным шевингованием. Для снижения ше роховатости и повышения точнос ти при тангенциальном шевингова нии рекомендуется применять пря мозубые шеверы или косозубые с канавками, расположенными пер пендикулярно поверхности зубьев колеса.