Кинематическая структура станка 

Станок имеет три электродвигателя. Главный электродвигатель (N=4,4 кВт) приводит в движение все кинематические цепи в процессе нарезания зубьев шестерни.

Электродвигатель N=2,2 кВт приводит в движение цепи подач при ускоренных установочных перемещениях стола (V=200 мм/мин) и фрезерного суппорта (V=400 мм/мин).

Электродвигатель N=0,5 кВт служит для перемещения фрезы вдоль оси со скоростью 15 мм/мин.

Кинематические цепи станка имеют регулируемые звенья, настройка передаточного отношения которых производится на основе принимаемых расчетных перемещений. Кинематическая схема включает цепь главного движения, цепь обкатки (деления), цепи подач (вертикальных и радиальных), цепь дифференциала, цепи ускоренных установочных движений.

Рисунок 5 – Кинематическая схема станка 5К310.

Цепь главного движения: 

Число оборотов фрезы устанавливается в зависимости от выбранной скорости резания и диаметра фрезы (V_P и D_ф).

Настройка цепи главного движения производится с помощью коробки скоростей, обеспечивающей 9 ступеней оборотов в пределах от 63 до 400 об/мин.

Цепь обкатки (деления): 

Число оборотов фрезы и заготовки связаны величиной передаточного отношения гитары деления u_д:

Число оборотов заготовки

настраивается с помощью гитары сменных колес a, b, c, d.

Расчетные перемещения:

1 Об. Фрезы об. Заготовки

Кинематическая цепь обкатки начинается на шпинделе фрезы и заканчивается на столе станка.

Перебор e/f в цепи обкатки расширяет возможности настройки гитары деления.

Передаточное отношение дифференциала в цепи обкатки равно единице, так как ведущим звеном является центральное колесо.

Расчеты настройки цепи обкатки при нарезании цилиндрических шестерен с прямым или винтовым зубом, червячных колес - аналогичны.

Цепь дифференциала: 

Кинематическая цепь дифференциала настраивается с целью сообщить заготовке дополнительное вращение (к тому, которое она получает по цепи обкатки) и обеспечить получение винтовой линии зуба.

Эта цепь связывает вертикальное перемещение фрезы с дополнительным вращением заготовки. При этом за один дополнительный поворот заготовки фреза должна переместится вдоль ее оси на шаг винтовой линии зуба (см. рис. 6)

Рисунок 6 – Схема образования винтового зуба нарезаемой шестерни. T – шаг винтовой линии, D – диаметр начальной окружности шестерни, β – угол наклона зуба.

Расчетные перемещения для настройки цепи дифференциала:

1 Доп. Оборот заготовки (стола) оборотов винта подачи

При расчете передаточного отношения гитары дифференциала u_дф необходимо учесть, что при этом в дифференциале (суммирующем механизме) ведущим звеном является водило, то есть передаточное отношение будет равно двум. Расчет настройки цепи дифференциала производится после настройки цепи обкатки (деления), с учетом u_д и e/f.

Расчет величины передаточного отношения u_дф и соответствующая настройка производится с точностью до пятого знака.

Цепь подач: 

Вращение стола с заготовкой связывается с перемещением суппорта стола или каретки фрезы.

Цепь вертикальных подач начинается на столе, проходит через коробку подач и закачивается на винте вертикального перемещения каретки фрезы.

Цепь радиальных подач начинается на столе, проходит через коробку подач и заканчивается на винте радиального перемещения стола с заготовкой.

Цепь ускоренных перемещений: 

Связывает электродвигатель ускоренных перемещений (2,2 кВт) с перемещением суппорта стола и каретки фрезерной головки.

Изменение направления ускоренных перемещений производится реверсированием электродвигателя.

Цепь периодического осевого вращения фрезы: 

Перемещения происходят после каждого цикла обработки одной детали от отдельного электродвигателя (0,5 кВт).

Формулы настройки 

Гитара обкатки (деления): 

При обработке шестерни с числом зубьев Z _з ≤ 105

При обработке шестерни с числом зубьев Z _з > 105

где k – число заходов фрезы,

z_з – число зубьев у нарезаемой заготовки.

Гитара дифференциала: 

При обработке шестерни с z_з ≤ 105, при e/f=1

где t_Х.В. = 2π – шаг ходового винта,

Т – шаг винтовой линии зуба,

– передаточное отношение гитары деления,

m – модуль нормальный нарезаемой шестерни,

β – угол наклона зуба шестерни.

Карта наладки: 

№ п/п	Наименование позиции наладки	Место наладки и значения параметров
1	Установка рукояток управления коробок скоростей на nф	Коробка скоростей [об/мин]
2	Установка рукояток управления коробок подач на S p	Коробка подач S p [мм/об. дет]
3	Установка сменных шестерен e и f	e= , f= .
4	Установка сменных шестерен гитары обкатки (деления): a, b, c, d	uд= , a= , b= , c= ,d= .
5	Установка сменных шестерен гитары дифференциала: a1, b1, c1, d1	uдф= , a1= , b1= , c1= , d1= .
6	Установка заготовки шестерни на оправке стола и выверка ее радиального биения (по индикатору)	Оправка, закрепленная на столе. Допустимое радиальное биение Δ= мм.
7	Установка оправки и фрезы в шпинделе фрезерной головки	Шпиндель фрезы
8	Установка угла поворота фрезерной головки на расчетный угол	Каретка на фрезерной головке
9	Установка подвижного упора стола на глубину радиального врезания (высоту зуба)	Суппорт стола
10	Установка кулачков автоматического выключения подачи суппорта стола и каретки фрезы
11	Возврат каретки фрезерной головки и суппорта стола в исходное положение
12	Включение автоматического режима работы станка и нарезание зубьев шестерни

Указания по наладке станка 

Установка числа оборотов фрезы:

Расчетное число оборотов n_ф определяется по формуле:

Скорость резания V_p выбирается в зависимости от материала обрабатываемой заготовки, материала фрезы и вида обработки.

При назначении скорости резания V_p рекомендуется руководствоваться таблицей 3.

Таблица 3 – Скорость резания в зависимости от обрабатываемого материала

Обрабатываемый материал	Скорость резания в м/мин
	Черновой проход	Чистовой проход
Сталь 25 ( НВ 180 )	25	35
Сталь 20Х ( НВ 215 )	22	30
Чугун серый ( НВ 160 )	16	25
Бронза, латунь ( НВ 150 )	25	40
Червячные модульные фрезы из быстрорежущих сталей Р9 и Р18

Рукоятки управления скоростей ставятся в положение соответствующее оборотам близким к n_ф.