Среди всего металлообрабатывающего оборудования следует выделить зубофрезерные станки. В принятой системе классификации их вынесли в отдельную группу. Станки зубофрезерные горизонтальные, вертикальные или иной разновидности применяются для получения зубчатого эвольвентного профиля. Получение сложной поверхности проводится методом обкатки.

Зубофрезерный станок

Где применяются?

Модели зубофрезерных станков могут отличаться по достаточно большому количеству характеристик, не получили столь широкого распространения как оборудование токарной или фрезерной группы. Поэтому они применяются в:

1. Машиностроительной отрасли промышленности.
2. Авиационной и автомобильной отраслях промышленности.
3. Приборостроении.

Универсальный зубофрезерный станок устанавливается с иным металлообрабатывающим оборудованием, так как обработка на зубофрезерных станках не позволяет изменить диаметральный размер цилиндрической формы. В продаже можно встретить модели, пригодные для применения в серийном, мелкосерийном и крупносерийном производстве.

Гитара деления зубофрезерного станка может также существенно отличаться в зависимости от особенностей конкретной модели. Это должны учитывать проводя расчет гитары деления зубофрезерного станка.

Типовые конструктивные компоновки

Рассматривая зубофрезерный станок и принцип работы следует уделить внимание тому, какая у него компоновка. По данному показателю можно выделить следующие группы:

1. Вертикальная ориентация оси заготовки. Компоновка зубофрезерных станков определяет особенности обработки, имеют подвижный стол. Компоновка применяется при производстве универсальных моделей, получивших наибольшее распространение.
2. Вертикальная ориентация оси заготовки, инструмент подвижен по горизонтали. Устройство данного зубофрезерного станка имеет инструментальный суппорт, через который проводится передача осевой подачи. Данная компоновка наиболее подходит для моделей, оснащенных системой автоматизации погрузки/выгрузки заготовок. Именно подобные зубофрезерные станки с ЧПУ, принцип работы которых предусматривает автоматическую подачу заготовки, получили широкое распространение при выпуске больших партий продукции.
3. Зубофрезерные станки при размещении заготовки в вертикальном направлении. Рассматривая основные узлы отметим стол, который зачастую подвижен в вертикальном направлении. Радиальная подача осуществляется инструментальной стойкой. Данные зубофрезерные станки, модели которых могут существенно отличаться в зависимости от предназначения, имеют конструкцию, которые позволяют легко их встраивать в различные автоматические линии обработки. Обработка на современных зубофрезерных станках сводится к уменьшению количеству операций, требующих вмешательства оператора.
4. Горизонтальные с размещение оси заготовки в этой плоскости. Стол подвижный также в этом направлении, передает осевое вращение. Инструмент крепится на инструментальной стойке. Зубофрезерный станок данного вида получил широкое применение в сфере нарезания мелкомодульных зубчатых колес. Конструкция имеет горизонтальные направляющие для обеспечения перемещения инструментальной стойки.
5. Горизонтальные станки имеют крепление для размещения заготовки в этой плоскости. Ключевая особенность заключается в неподвижности стола. Инструментальная стойка подвижная, предназначена для передачи осевой и радиальной подачи. Эти виды оборудования позволяют обрабатывать зубчатые колеса, которые выполнены в виде единой конструкции с валом.

Отметим, что расчет дифференциала зубофрезерного станка проводится в зависимости от особенностей схемы. Дифференциальный метод встречается крайне часто.

Числовое программное управление

Настройка гитары деления зубофрезерного станка проводится для изменения параметров нарезаемых зубьев. Зубофрезерные станки с ЧПУ имеет основные узлы, которые могут настраиваться под условия резания, они имеют высокую точность перемещения. Станки с ЧПУ можно охарактеризовать следующим образом:

1. Могут применяться для нарезания конических шестерен, а также для конических колес. Числовое программное управление позволяет устанавливать основные режимы обработки.
2. При составлении программы обработки проводится подсчет всех параметров. Однако деление венца проходит несколько иначе, настройка гитары не требуется. Это связано с тем, что вертикальный зубофрезерный станок или горизонтального типа с ЧПУ имеет подвижные узлы, положение которых и основные показатели работы настраиваются созданной программой.

Современное оборудование не требует серьезного вмешательства оператора, так как гитара деления зачастую отсутствует. Подобные зуборезные модели дорогие и сложны в обслуживании. Поэтому в большинстве случаев целесообразно устанавливать и использовать обрабатывающий станок, у котором есть конструкция гитары дифференциала.

Классификация по типу привода

Станки зубофрезерные имеют достаточно сложную конструкцию. Тип привода определяет то, как можно рассчитывать деление диска. Рассмотрим особенности и параметры следующих распространенных схем привода:

1. Группа зубофрезерных станков с делительной червячной передачей стола. Оборудование имеет переменную толщину витка. Настраивать зазор можно в диапазоне 0,03-0,05 мм с существенным смещением червяка.
2. Рассматривая описание следует уделить внимание и расположению систем. Особенности данной схемы заключаются в монтировании отдельного корпуса для делительной передачи. Делятся венцы в данном случае путем регулировки зазора. Червяк перемещается вместе с червяком в радиальном направлении относительно колеса.
3. Проводить обкатку заготовки зубофрезерованием также можно при установке двух червячных передач с различным направлением витков. Этот метод регулировки универсален, представлен осевым смещением одного из червяка. Центр может смещаться на определенное расстояние в зависимости от особенностей модели.
4. Есть модели, на которых устанавливается узел с зубчатой передачей. Зубчатое колесо приводится в движение гидравлическим насосом.
5. Цилиндрический тип зубчатого колеса может устанавливать на шпинделе фрезы, который представлен двумя половинами. Установка зазора проводится путем смещения половин колес относительно друг друга.
6. Рассматривая чертеж различных станков отметим вариант исполнения, когда оба зубчатых колеса шпиндельной фрезы имеют малую конусность зубьев. Управлять зубообрабатывающим оборудование в данном случае можно путем смещения одного колеса в осевом направлении.
7. На шпинделе фрезы может устанавливать зубчатое колесо с очень большим количеством зубьев. Проводя расчет отметим, что регулировка проводится за счет замедления вращения относительно основного колеса.

Кроме этого появились и иные варианты передачи вращения. Некоторые подходят для производства, характеризующимся единичным выпуском.

Классификация по назначению

Еще важным показателем можно назвать назначение оборудования. Конструкция станков создается под выпуск определенной продукции. По данному показателю выделяют следующие группы оборудования:

1. Резьбо-нарезные.
2. Зубофрезерные станки для конических шестерен.
3. Для нарезания зубьев цилиндрических колес.
4. Для обработки цилиндрических колес и шлицевых валов.
5. Для выпуска червячных колес.
6. Резьбофрезерные.
7. Для обработки торцевых поверхностей колес.
8. Зубоотделочные, обкатные и проверочные.
9. Шлифовальные.

Кроме этого есть оборудование, создаваемое под определенные условия обработки. Его отводят в отдельную группу.

В заключение отметим, что оборудование для нарезания зубьев выпускается самыми различными компаниями. На протяжении длительного периода на производственных линиях в машиностроительной промышленности устанавливали модели, производимые на заводах СССР. Сегодня зарубежная техника намного обходит отечественную, позволяет получать изделия с высокоточными размерами и показателем шероховатости.

(20163.2 kb.)

Доступные файлы (13):

	6558kb.	14.02.2009 14:30
	421kb.	14.02.2009 14:28
	521kb.	14.02.2009 14:26
	2508kb.	14.02.2009 14:29
	550kb.	14.02.2009 14:29
	2973kb.	14.02.2009 14:32
	8609kb.	14.02.2009 14:34
	9859kb.	14.02.2009 14:35
	796kb.	14.02.2009 14:32
	753kb.	14.02.2009 14:28
	650kb.	14.02.2009 14:32
	1309kb.	14.02.2009 14:35
	339kb.	14.02.2009 14:34

7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc

^

Станки для обработки конических зубчатых колес.

Методы нарезания конических зубчатых колес.

Станки для обработки конических зубчатых колес работают по методу копирования или по методу обката.

По методу копирования зубьев конических колеc можно нарезать на станках, работающих островершинным резцом по шаблону дисковой или пальцевой модульном фрезой, круговой протяжкой 1 (рис.23) и торцовой резцовой головкой (рис. 24). Из перечисленных наиболее производительной является обработка круговой протяжкой.

^

Нарезание конических зубчатых колес на станках работающих по методу обката.

При рассмотрении обработки конических зубчатых колес по методу обката изучается взаимодействие нарезаемого колеса с воображаемым производящим колесом в виде плоского (или плосковершинного колеса).

Плоским колесом называется предельное коническое колесо, с углом при вершине начального конуса 2180.

Профиль зуба плоского колеса прямобочный. Зацепление плоского колеса с коническим показано на рис.25.

Рис.25.Схема зацепления плоского колеса с коническим.

На рис.26 показана принципиальная схема нарезания впадины конического колеса одним резцом при единичном делении.

Рис. 26. Схема нарезания колеса одним резцом.

Если представить плоское колесо 1, у которого из Z пр зубьев оставлен лишь один 2 в позиции А, этот зуб заточен как строгальный резец и имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение П 1 , можно понять суть процесса формообразования впадины конического колеса 3. Плоское колесу задается медленное вращение В 2 , а заготовка получает связанное с ним движение В 3 , так как если бы в зацеплении была коническая пара
. При движениях из позиции А резец, совершающий строгание П 1 , будет постепенно врезаться во вращающуюся заготовку и, достигнув позиции Б, прорежет одну впадину эвольвентного профиля. Обеспечив движение деления В 4 поворот заготовки на оборота- и повторив цикл, можно нарезать вторую впадину и т.д.

Можно представить плоское колесо с дуговым зубом, образованным участком а-в резцовой головки 3 (рис.27). Резцовая головка получает независимое вращение В 1 - главное движение, необходимое для формирования впадины по ее длине. При вращении В 2 воображаемого плоского колеса 1 из позиции А в позицию Б и связанном с ним вращении В заготовки 4 на последней будет сформирована впадина, имеющая эвольвентный профиль и длине форму дуги.

Рис. 27. Резцовая головка.

Наибольшее число станков для обработки конических колес, выпускаемых отечественной промышленностью, работает либо резцовой головкой, обеспечивая дуговой зуб, либо двумя резцами 2 (рис.27), формирующими не впадину, как на рис.26, а зуб колеса и обеспечивающими прямой или тангенциальный зуб по длине.
^

Принцип действия зубострогального станка

Принцип действия зубострогального станка, работающего по методу обката, можно представить по структурной схеме, изображенной на рис.28. Для обработки конического колеса с Z з зубьями необходимы движения: Ф V (П 1) для образования зуба по длине, Ф S (В 2 В 3) - два взаимосвязанных вращательных движения для образования зуба по профилю и движение деления Д(В 4) для поочередного нарезания всех впадин (зубьев). При совмещения на заготовке одного непрерывного (В 3) и одного периодического (В 4) движений в структура станка необходим суммирующий механизм.

В структуре станка имеются две кинематические группы формообразования и одна группа деления.

Группа формообразования зуба по длине обеспечивает исполнительное.движение Ф V (П 1)- возвратно-поступательное движение резцов 3, которое создается кривошипом 2, размещенным на люльке 1. На кривошип движение поступает от двигателя М 1 по цепи а b i v с d l.

Рис.28.Структурная схема зубострогального станка.

Группа формообразования зуба по профилю обеспечивает сложное исполнительное движение Ф S (В 2 В 3), в ней имеются внутренняя и внешняя связи. Внутренняя связь обеспечивает траекторию движения и связывает вращение В 2 воображаемого производящего колеса с Z пр, один зуб которого реализуется резцами 3, и вращение В 3 заготовки.

Эта связь осуществляется по цепочке q i x l m n CM r i y t .

Настройкой гитары i x обеспечивается связь между В 2 и В 3 так, чтобы за один оборот производящего колеса заготовка сделала
оборотов.

Назначение гитары i y будет объяснено в последующем изложении.

От того, как быстро будут происходить движения В 2 и В 3 , будет зависеть толщина срезаемого слоя металла за каждыйдвойнойход резца.

Формирование одной впадины (одного зуба) происходят в определенной последовательности:

Далее цикл повторяется в каждой впадине до нарезания всех зубьев.

Циклом управляет распределительный барабан (р.б.), которыйделает один оборот за цикл и в нужное времявключаетмеханизмподвода и отвода заготовки П 5 , реверсирует движения В 2 и В 3 , включает делительныймеханизм.

Таким образом время, потребное на один оборот распределительного барабана, определяет толщину срезаемого слоя металла. Временем цикла t ц в этих станках и определяется скорость формообразования или подача. Один оборот распре распределительного барабана связывается с числом оборотов двигателя М1 за время цикла.

Внешняя связь в группе формообразования зуба по профилю осуществляется по цепочке M 1 a f i s g р.б. h i x P p q .. Гитара i s обеспечивает настройкуна заданную подачу, а гитара i k введена для получения заданного угла качания люльки   .

Группа деления Д(В 4 ).

От двигателя М1 по цепочке a w x y z движение постоянно поступает на однооборотную муфту делительного механизма (д.д.) В нужный момент цикла распределительный барабан включает эту муфту, она делает 1 оборот и автоматически выключается. Это движение через правую часть делительного механизма по цепочке v и СМ s i y t передается на вращающуюся (В 3 ) заготовку.

Гитара i у обеспечивает поворот заготовки в делительном движении на оборота.

Если в схеме (рис.28) кривошип 2 заменить резцовой головкой 2 на рис.29, то получится структурная схема зуборезного станка для обработки конических колес с дуговым зубом, работающего по методу обката при единичном делении.

Рис.29. Схема нарезания конических колес с дуговым зубом.

Оглавление книги Следующая страница>>

10.3. Основные части и настройка станков для нарезания конических колес с круговыми зубьями. Настройка кинематических цепей зуборезного станка 527В.

Станок (рис. 10.1) предназначен для нарезания зубьев конических и гипоидных колес с круговыми зубьями зуборезной головкой по методу обката, врезания или по комбинированному методу - врезания и обката. Делительный поворот изделия осуществляется периодически на один шаг после окончания профилирования впадины одного зуба.

Рис. 10.1. Зуборезный станок 527В

В табл. 10.3 приведен перечень основных частей и органов управления этого станка.

10.3. Основные части и органы управления зуборезного станка 527В

Позиция на рис. 10.1	Назначение частей и органов управления
1
2	Крышка коробки привода подач, гитары подач и гитары управления
3	Крышка ниши с гидрооборудованием и диском управления
4	Пульт управления
5	Крышка ниши с гитарой модификации
6	Инструментальная стойка
7	Механизм с гитарой обката
8
9	Резцовая головка
10
11	Траверса с механизмами обката и деления
12	Бабка изделия
13	Крышка коробки с гитарой деления
14	Вал осевой установки бабки изделия
15	Валик фиксации бабки изделия
16	Вал установки стола в продольном направлении
17
18	Рукоятка крана охлаждающей жидкости
19	Гидропанель
20	Рукоятка управления столом и гидрозажимом

Кинематическая схема станка 527В (рис. 10.2) состоит из следующих основных кинематических цепей: вращения инструмента (главное движение), деления, обката, подачи, управления и модификатора.

Увеличить

Рис. 10.2.

Примечание. z - число нарезаемых зубьев; δ- угол делительного конуса нарезаемого колеса, ω л -угловая скорость качания люльки, α д.у - угол качания диска управления; θ л - угол качания люльки; К м -коэффициент модификации, α м.д - угол качания модификатора, v - скорость резания, d 0 - диаметр резцовой головки.

Цепь управления связывает вращение люльки Л с вращением диска управления ДУ и настраивается на минимально возможную величину угла качания люльки, определяемую практически при настройке станка. Излишне большой угол качания люльки ухудшает шероховатость поверхности зубьев и увеличивает нагрузку на резец. Недостаточный угол качания приведет к недопрофилированию нарезаемого зуба.

Цепь модификации связывает дополнительное вращение люльки и осевое перемещение червяка передачи 1/240 от модификатора МД.

В табл. 10.4 приведены формулы настройки кинематических цепей станка.