Зубодолбежные станки

Обработку колес на зубодолбежных станках осуществляют режущим инструментом, выполненным в виде зубчатого колеса, — долбяком. На этих станках нарезают прямозубые колеса наружного и внутреннего зацеп­ления, а при наличии копира и косозубого долбяка — косозубые колеса. Кроме того, на станках можно нарезать блоки из нескольких колес До­стоинством станков является непрерывность работы без потери времени на подход к заготовке и выход из нее.

Рис.95. Структурная схема зубодол- Рис. 96. Зубодолбежный бежного станка полуавтомат мод. 5B150

Рассмотрим основные формообразующие движения, необходимые для изготовления зубчатого цилиндрического колеса [3], для чего обратимся к структурной схеме станка (рис 95).

Для образования прямого зуба требуются две кинематические группы: для получения профиля, который осуществляет сложное относительное движение - вращение долбяка В₂ и вращение заготовки В₁; для получения формы зуба по длине - простое поступательное движение долбяка П с ор­ганом настройки i_v. Первая кинематическая группа состоит из делительной цепи, конечными звеньями которой являются вращение долбяка и враще­ние стола с заготовкой, настраиваемой органом настройки i_x.

(20)

где Z_Д, Z - число зубьев долбяка и нарезаемого колеса.

Вторая цепь первой кинематической группы - цепь подачи, настраивае­мая органом настройки i_s. Под подачей s в этих станках понимается пере­мещение по начальной окружности долбяка за один его двойной ход. Рас­четные перемещения будут

Помимо рассмотренных формообразующих движений, необходимо еще одно движение, обеспечивающее врезание долбяка в заготовку на полную высоту зуба..Это движение называется радиальной подачей и осущест­вляется в станках либо от специальных дисковых кулачков, либо от клино­вого копира, перемещающегося от гидроцилиндра.

Зубодолбежный полуавтомат 5В150. Универсальный зубодолбежный ста­нок 5В150 предназначен для нарезания зубьев на цилиндрических шестер­нях внутреннего и наружного зацепления диаметром до 800 мм и. модулем до 12 мм как с открытыми, так и закрытыми венцами (блок-шестерни). На станине 1 (рис. 96) и внутри нее размещены основные узлы станка: стол 2 с механизмом отсчета оборотов заготовки 3, механизм врезания 4, стойка 5, коробка радиальных подач б, суппорт 7, пульт управления 8 и гитара де-ления 9.

Нарезаемое колесо крепится на горизонтальной планшайбе стола стан­ка при помощи специального приспособления. Для выверки биения заго­товки планшайба, может вращаться ускоренно от отдельного привода. Стол может перемещаться по горизонтальным направляющим станины;, ускоренно от отдельного привода для ориентировочной установки в исходное положение; замедленно от руки для точной установки в исходное по­ложение и для врезания долбяка в заготовку; механически (радиальная подача) для врезания долбяка в заготовку на заданную глубину.

Станок работает по замкнутому автоматическому циклу, причем после пуска станка начинается одновременное движение долбяка, обкат и ра­диальная подача. По достижении долбяком заданной глубины процесс вре­зания автоматически прекращается, после чего планшайба стола делает один полный оборот.

Станок может работать как по однопроходному, так и по двухпроход-ному циклу, причем в зависимости от настройки станка во время перехода на второй проход скорость резания и подача могут изменяться автомати­чески, что значительно повышает производительность станка, стойкость инструмента и точность нарезания.

На станке можно нарезать косозубые/колеса при помощи специально изготовляемого приспособления, которое монтируется на суппорте станка.

При надлежащем уходе и регулировке станок обеспечивает нарезание зубчатых колес по ГОСТ 1643-72 не ниже 7-й степени точности.

Механизмы полуавтомата осуществляют следующие формообразую­щие движения: а) главное движение - возвратно-поступательное переме­щение долбяка в вертикальной плоскости; б) движение обката (делитель­ное движение) — вращение долбяка и стола с заготовкой; в) движение врезания радиальной подачи стола; г) вспомогательные движения - бы­строе вращение заготовки, работа счетного механизма, управляющего ав­томатическим циклом обработки.

Главное движение (рис 97) осуществляется от трехскоростного электро­двигателя 1 через клиноременную передачу 2-3, зубчатую пару 4-5, сменные колеса гитары скоростей а-b и колеса 8-9. Колесо 9 является одновременно кривошипом, преобразующим вращательное движение в по­ступательное движение ползуна, на котором крепится долбяк. Автоматиче­ское переключение скоростей резания при. двухпроходном цикле произво­дится установкой в соответствующее положение рукояток на пульте управления.

К станку придают три пары сменных колес а-b с постоянной суммой зубьев. В нижней части суппорта имеется устройство с эксцентриковым ва­лом (на схеме не показано) для отвода долбяка при холостом ходе.

Цепь обката связывает вращение заготовки и инструмента. Эта связь осуществляется от стола 69 через червячную пару 33-34, гитару об­ката d₁-c₁, b₁-a₁, коническую пару 32.-31, конический реверсивный меха­низм 28-27 и далее на червячную пару 26-25, которая осуществляет со­гласованное со столом 69 вращение ползуна с долбяком.

Круговая подача согласовывает возвратно-поступательное движение ползуна через кривошипный механизм 47, зубчатые колеса 9-8, 6-7, цеп­ную передачу 10-11, колеса 12-13 или 14-15 или 16-17, 18-19, сменные колеса гитары круговых подач а₃ и b₃, вал III, конические колеса 30-29, 28-27, вал II и червячную пару 26-25 с круговым движением ползуна.

Движение радиальной подачи осуществляется от реверсивного электро­двигателя 40, зубчатые передачи 41-42, червячную пару 43-44, муфту 45, сменные колеса гитары а₂-b₂ колеса 48-49, червячную пару -57-58

Рис. 97. Кинематическая схема станка мод. 5B150

и винт 67. При рабочей подаче муфта 55 выключена, а муфта 45 включена. Переключение муфт 45 и 55 сблокировано таким образом, что при включе­нии одной муфты другая выключается. При реверсе двигателя 40, для бы­строго отвода стола движение передается через зубчатые колеса 41—42, муфту 55, конические колеса 47—56, червячную пару 57 — 58 и винт 67. Руч­ное перемещение стола осуществляется через валик 52 и колеса 51 и 50; при этом муфты 45 и 55 должны быть выключены.

Реверсирование двигателя 40 и переключение муфт 45 и 55 осущест­вляется при помощи механизма врезания, диски которого 60 — 61 приво­дятся во вращение перемещением стола 69 от рейки 66 через зубчатые ко­леса 65 — 64 — 63 — 62. Один диск служит для однопроходного цикла, другой — для двухпроходного. За 1 мм хода стола диски 61 —60 поворачи­ваются на 10 мм по окружности наружного диаметра; на дисках нанесены деления, указывающие глубину врезания. Как только одна из собачек 59 попадает во впадину на первом диске (на схеме не показано), рычаг воз­действует на микропереключатели, которые выключают электродвигатель 40 радиальной подачи, и стол 69 останавливается.

Рис. 98. Счетчик оборотов

Электродвигатель 39 через зубчатые колеса 38 — 37 и червячную пару

34-33 при выключенной муфте 68 приводит стол в быстрое вращение для! точной установки заготовки. Стол можно вращать вручную через валик 46, червячную пару 53'—'54 и цепную передачу 36 — 35. Вращение шпинделю долбяка для проверки биения, посадочной шейки сообщает электродвига­тель 70. Ручное вращение стола осуществляется от рукоятки 46.

Отсчет полного оборота стола с заготовкой производится счетчиком (рис. 98). Вращение вала В связано с вращением стола. За один оборот сто­ла вал делает почти полный оборот. На валу закреплен диск 1, к которому пружиной прижимается диск 2. Последний имеет прорезь, в которую вхо­дит фиксатор 3, удерживающий диск от вращения.

Одновременно с выключением электродвигателя радиальной по дата включается электромагнит ЭМ4, который выводит фиксатор из прорези, после чего диск 2 начинает вращаться. При включении электромагнита ми­кропереключатель В15 подготовляет электросхему к выключению электро­двигателя главного привода. По истечении 2—3 мин реле времени отклю­чает электромагнит; при этом фиксатор освобождается, стремясь занять прежнее положение, т. е. сначала прижимается к поверхности диска 2, а за­тем, когда диск сделает полный оборот, попадает в его прорезь. Диск 2 перестает вращаться, микропереключатель выключает электродвигатель главного привода, и станок останавливается. Винт 4 служит для регули­ровки работы микропереключателя.

Настройка полуавтомата 5В150. Исходными данными настройки станка являются число зубьев нарезаемого колеса z, модуль т, число зубъев дол­бяка Z_D угол профиля а и материал нарезаемого колеса.

Расчет числа двойных ходов долбяка. Движениями ко­нечных звеньев в данном случае будут вращение вала электродвигателя 1 (см. рис. 97) и прямолинейное перемещение ползуна.

Расчетные перемещения:

n вала электродвигателя ®n дв. ход / мин ползуна

В соответствии с кинематической схемой формула настройки имеет вид

Число двойных ходов n_дв.х определяют исходя из необходимой средней скорость v_Cp м/мин, установленной технологическим процессом зубонаре-зания. Зная длину хода долбяка l, равную ширине, колеса плюс 2 — 3 мм, можно определить среднюю скорость резания;

откуда

Настройка радиальной подачи. Автоматическая радиальная подача связывает частоты вращения электродвигателя 40 и винта 67 стола 69 (см..рис. 97) с шагом 10 мм:

,

или

При ускоренном ходе стола (через муфту 55)

Настройка круговой подачи. Круговая подача исчисляется в миллиметрах перемещения по диаметру начальной окружности долбяка за один его двойной ход. Кинематическая цепь, связывающая вращение кривошипа 9 (см. рис. 97) с вращением долбяка, будет

Настройка осуществляется тремя электромагнитными муфтами 20—21—22, допускающими автоматическое переключение подач, и сменными зубчатыми колесами а₃-b₃, расширяющими диапазоны по­дач. Для долбяка диаметром 100 мм круговые подачи настраивают сле­дующим образом: исходя из выбранного значения подач для чернового и чистового проходов определяют сменные зубчатые колеса гитары a₃–b₃. Например: черновая подача 0,4 мм, а чистовая 0,7 мм за один двойной ход. По табл. 4 подбирают сменные зубчатые колеса 36/74, а на пульте управления устанавливают рукоятки в соответствующее положение. 142

После окончания чернового прохода происходит автоматическое переклю­чение муфт.20 и 21 подачи с 0,4 мм на 0,7 мм на один двойной ход долбяка.

Расчет сменных зубчатых колес гитары деления. Соглас­но выражениям (3) и (20) составим уравнение кинематического баланса, связывающего начальные и конечные звенья,

Отсюда формула расчета сменных колес группы деления будет

Таблица 4

Сменные зубчатые колеса гитары a₃-b₃

Муфта (см.рис 97)	Число зубьев
20/90	36/74	50/60
Круговая подача, мм/дв.ход
	0,2 0,3 0,4	0,4 0,7 0,9	0,8 1,2 1,5

Реверс отката. Для снижения шероховатости и повышения точно­сти обрабатываемой поверхности, а также для увеличения срока службы долбяка рекомендуется после 130-180 мин непрерывной работы менять направление обката. При этом обе стороны профиля зуба долбяка будут изнашиваться равномерно. Изменение направления обката производится переменой места шестерни (см. рис. 97).

Настройка станка на нарезание косозубых колес не отличается от обыч­ной. В этом случае устанавливают копиры с винтовой направляющей (рис. 99, a,b), которые сообщают долбяку дополнительное вращение. В результан­те вращательного и возвратно-поступательного движения зубья долбяка будут перемещаться по винтовой, линии, угол наклона которой должен быть равен углу наклона винтовой линии зубьев нарезаемого колеса на де­лительном цилиндре. Если Т и Т_кп - соответственно шаги винтовой линии нарезаемых зубьев и копира, а b- угол наклона винтовой линии зуба, то

или

Винтовые направляющие (копиры) поставляются к станку по специальному заказу. Расчетные перемещения, установ­ленные для нарезания прямозубых колес, остаются такими же и при нарезании косозубых колес Однако в этом случае с изменением угла наклона зубьев коле­са, должны изменяться как винтовые направляющие, так и долбяки.

Рис. 99. Копиры с винтовой направляющее

Дата добавления: 2015-06-25