Принцип работы и особенности конструкции станка

ТМ-161.17.04.Тема 3.7.1.Зубообрабатывающие станки. Зубодолбежные станок типа 5А140П. Назначение, основные механизмы и наладки станка. Зубофрезерный станок типа 5М32. Назначение, основные узлы, принцип работы при нарезании цилиндрических и червячных зубчатых колёс, настройка кинематических цепей. Зубофрезерный станок с ЧПУ. Назначение, основные узлы, принцип работы, кинематика станка. Общие сведения о прецизионных зубофрезерных мастер-станках.

Теоретический материал

1. Зубообрабатывающие станки.

Зубообрабатывающие станки предназначены для нарезания и от­делки зубьев колес различных передач. По виду обработки и инстру­мента различают следующие зубообрабатывающие станки: зубоф- резерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошлифовальные и др. По назначению станки бывают: для обработки цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, червячных колес, шевронных колес, зубчатых реек, конических прямозубых колес, с криволинейными зубьями. По степени шероховатости обработанной поверхности выде­ляют станки: для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки, для отделочной обработки поверхности зубьев.

Существуют два метода нарезания зубчатых колес, метод обката и метод следа (копирования). При методе копирования используется инструмент, режущая кромка которого совпадает по форме с профилем впадины зубчатого венца. Модульная фреза 7 (дисковая см. рис. 174, а или пальцевая на рис. 174, б) перемещается вдоль впадины цилиндри­ческого колеса 2, в каждый момент времени оставляя отпечаток своей формы. После обработки одной впадины заготовку поворачивают на окружной шаг (движение деления) и обрабатывают следующую впади­ну.

Данный метод имеет свои недостатки: профиль зуба зависит от модуля и числа зубьев колеса. Для точной обработки каждого колеса нужна своя фреза. Поэтому необходим большой набор сложных фрез. Практически ограничиваются набором из 8 или 15 фрез для каждого модуля. При этом одной фрезой нарезают колеса с различным числом зубьев (в некотором интервале). Наименьшее из колес интервала получается с правильным профилем, другие — не точно. Достоинство метода копирования — простота оборудования. Обработку можно ве-

Рис. 174. Схема нарезания зубчатых колес фрезой методом копирования: а — дисковой, б — пальцевой

Сти на горизонтально - и вертикально-фрезерных станках с использо­ванием делительной головки. Метод копирования мало производите­лен.

Метод копирования используется в единичном производстве, чаще при ремонтных работах. Специальные зубодолбежные станки с резцо­вой головкой обеспечивают очень высокую производительность, их применяют в массовом производстве.

Наиболее распространен метод обката. В этом случае режущий инструмент и заготовка обкатываются подобно звеньям зубчатой пе­редачи.

В зубодолбежном станке долбяк 1 (рис. 175, а) и заготовка 2 воспроизводят зацепление цилиндрических колес. Если бы заготовка была достаточно пластичной, в ней можно было выдавливать впадины, прокатив по окружности твердое колесо (инструмент). В станке дви­жение обката (согласованное движение долбяка и заготовки) является сложным формообразующим движением. Оно служит для создания формы зуба в поперечном сечении эвольвенты. Чтобы удалить материал из впадины обрабатываемого колеса, на торце долбяка по всему контуру создают режущие кромки, а долбяку сообщают возвратно-поступатель­ное движение, которое является также формообразующим движением и служит для получения формы зуба по длине. Долбяком можно нарезать зубчатую рейку. Для этого движение, образующее профиль зуба, должно состоять из вращения долбяка и согласованного с ним прямолинейного движения рейки. Можно режущей рейкой 2 (гребен­кой) нарезать цилиндрическое колесо 1 (рис. 175, б).

В зубофрезерном станке инструмент и заготовка образуют пару, подобно червячной передаче. Если провести секущую плоскость через ось червяка перпендикулярно оси червячного колеса, то в сечении червяка получается профиль зубчатой рейки. При вращении червяка 280

Г)

Рис. 175. Схема нарезания зубчатых колес методом обката:

А — долбя ком, б— гребенкой, в —червячной фрезой, г — профилирования зубчатого венца зубом червячной фрезы

Эта рейка сдвигается вдоль его оси, обкатываясь с зубьями колеса. Такой же обкат имеет место в зубофрезерном станке, где червячная фреза 7 (рис. 175, в) вращается с заготовкой 2 (сложное формообразу­ющее движение).

Профилирование одной впадины зубчатого венца показано на рис. 175, г.

При обработке червячного колеса достаточно углубиться фрезой на полную высоту зуба, чтобы получилась его форма по длине. При нарезании цилиндрического колеса необходимо еще формообразую­щее движение вдоль зуба. Если зуб зубчатого колеса прямой, то это движение простое. У косозубого колеса зуб винтовой, поэтому для его образования требуется сложное движение, состоящее из перемещения червячной фрезы вдоль оси колеса и доворота самого колеса. При нарезании конических колес заготовка обкатывается с воображаемым плоским производящим колесом. Метод обката отличается высокой производительностью и точностью. Преимущество метода обката — универсальность режущего инструмента: при одном модуле одним инструментом теоретически можно нарезать колеса с разным числом зубьев.

2. Зубодолбежные станок типа 5А140П. Назначение, основные механизмы и наладки станка.

Станки модели 5а140п предназначены для нарезания цилиндрических зубчатых колес наружного и внутреннего зацепления в индивидуальном и серийном производстве.

Максимальный делительный диаметр нарезаемых колес, мм:

наружного зацепления 500
внутреннего зацепления (Х- толщина обода изделия) 500

Максимальный модуль нарезаемых колес, мм 8
Максимальная ширина нарезаемого венца, мм 100
Максимальный ход шпинделя инструмента, мм 125
Диаметр рабочей поверхности стола, мм 560
Базирующее отверстие в столе, мм 110
Расстояние от плоскости стола до торца шпинделя инструмента, мм 120-270
Расстояние от оси шпинделя инструмента до оси стола, мм 0-355
Наибольший делительный диаметр долбяка, мм 125
Конус в шпинделе инструмента (Морзе) 5
Число двойных ходов штосселя в минуту 55-560
Число ступеней двойных ходов штосселя в минуту 18

Подача, мм/мин:

круговая (при долбяке 100) 6-590
радиальная (мм/дв.ход) (0,02-0,2)
Мощность электродвигателя главного привода, кВт 4; 4,5; 7,5

Габаритные размеры станка, мм:

длина 2680
ширина 3325
высота 2510

Масса станка, кг 7500

3. Зубофрезерный станок типа 5М32. Назначение, основные узлы, принцип работы при нарезании цилиндрических и червячных зубчатых колёс, настройка кинематических цепей.

Станок зубофрезерный вертикальный 5М32 предназначен для фрезерования цилиндрических прямозубых и косозубых зубчатых колес, а также червячных колес методом радиальной подачи в условиях единичного, мелкого и среднесерийного производства.

Принцип работы и особенности конструкции станка

Нарезание зубчатых колес производится по способу обкатки фрезы и обрабатываемой заготовки методами «попутного» и «встречного» зубофрезерования с диагональной и обычной подачами.

При зубофрезеровании с диагональной подачей фреза перемещается вдоль нарезаемого зуба и одновременно вдоль собственной оси, что значительно повышает ее стойкость.

Конструкция станка предусматривает возможность радиального врезания фрезы в заготовку, что сокращает машинное время обработки.

При обработке прямозубых колес в станке должны осуществляться следующие движения:

• главное движение
• вертикальная подача суппорта
• вращение стола и установочные перемещения суппорта

При автоматических циклах, кроме того, совершаются радиальная подача и установочные перемещения стола. При обработке косозубых колес необходимо еще дополнительное вращение стола для обработки зубьев, расположенных по винтовой линии.

При обработке червячных колес методом радиальной подачи в станке совершаются:

• главное движение
• радиальная подача и установочные перемещения стола

Станок работает по полуавтоматическому циклу.

Станок выполнен в соответствии с нормами точности по ГОСТ 659—67.