Зубошевинговальные станки

Процесс шевингования. Для снижения шероховатости поверхности и до­стижения высокой точности профиля зубьев незакаленных зубчатых колес применяют процесс шевингования. При этом используется специальный инструмент — шевер, который представляет собой колесо или рейку, зубья у которых прорезаны поперечными канавками для образования, режущих кромок (рис. 112). При вращении шевера и обрабатываемого колёса, нахо­дящихся в зацеплении, происходит боковое скольжение зубьев по их длине, и кромки канавок на зубьях шевера срезают (соскабливают) тонкую струж­ку с профилей зубьев колеса. Срезание происходит в результате скрещивания осей шевингуемого колеса и шевера.

Рассмотрим принципиальную схему работы шевинг овального станка (рис. 113). Шевер 1 вращается от электродвигателя станка и принудительно вращает обрабатываемое зубчатое колесо 2, установленное в центрах баб­ки 3, 4. Бабка размещена на столе 5, который шарнирно связан с нижним' столом 6 станка, получающим возвратно-поступательное движение. Стол в конце каждого двойного хода совершает вертикальную подачу. Таким образом, при шевинговании происходят следующие движения: вращение шевера и колеса, возврат­но-поступательное перемещение Колеса и перемещение колеса в радиальном направлении к шеверу.

Рис.112. Зуб шевера

Недостатком процесса шевингования, является отсутствие жесткой ки­нематической связи между шевером и обрабатываемым колесом, вслед­ствие чего накопленная ошибка очереднего шага исправляется в неболь­шой степени. Кроме того, точность обработки шевингования в значитель­ной степени зависит от качества зубонарезания и припуска под шевингова­ние.

В последнее время получает распространение новый способ обработки зубьев кромочными шеверами. В отличие от обычного шевингования этот процесс осуществляется при жесткой кинематической связи между режу­щим инструментом и обрабатываемым колесом, расположенным к инстру­менту под углом 45°. Кромочный шевер и обрабатываемое колесо обра­зуют пару зубчатых колес со скрещивающимися осями. Для обработки применяют два шевера, каждый из которых обрабатывает свою сторону, зуба колеса.при соответствующем направлении движения обката и подачи.

Рис.113.Схема шевингования

Процесс обработки зуба кромочным шевером осуществляется следую­щим образом (рис. 114). Обрабатываемое колесо 1 из левого крайнего по­ложения подводится быстро к режущему инструменту 2, в этот момент включается медленная рабочая подача, при которой обрабатывается одна сторона А профиля зубьев. После окончания обработки стороны А колесо перемещается в крайнее правое положение. Затем вращение шевера и коле­са реверсируют, и обрабатываемое колесо вновь подводится к шеверу,-опять включается рабочая подача и отделывается другая сторона Б профи­ля зубьев. После этого колесо быстро перемещается в исходное положе­ние,

Шевинговальный станок мод. 5702. Станина 1 (рис. 115) имеет внизу фор­му плиты, служащей основанием станка, а вверху — форму стойки. Спере­ди, на верхней части станка имеется плоскость, в которой крепится основа­ние 5, а к нему снизу монтируется шевинговальная головка,4. Ниже, также впереди станины, расположены вертикальные направляющие, к которым прижимается консоль 2 с механизмом продольной и радиальной подач. На горизонтальных направляющих консоли установлен стол % состоящий из салазок и укрепленной на них верхней части. Стол может перемещаться по направляющим консоли в обе стороны.

Рис.114.Схема обработки зуба кромочным шевером

Рис.115. Шевинговальный станок мод. 5702

Кинематическая схема станка состоит из трех самостоятельных кинема­тических цепей (рис. 116): вращения шевера, продольной, подачи стола и радиальной подачи консоли со столом.

Цепь вращения шевера заимствуется от электродвигателя 1 через чер­вячную передачу 2 — 3, сменные колеса а—b, конические пары 4-5, 8—9, цилиндрические колеса 10 — 11.

Цепь продольной подачи стола начинается от электродвигателя 14 че­рез червячную пару 17 — 18, сменные колеса a₁ —b₁ конические пары 16 — 15 и 13 — 12 на винт t₁ который сообщает поступательное движение столу.

Цепь радиальной подачи осуществляется от гидроцилиндра 28 через реечную пару на цилиндрические колеса 23—24; вращение получает валик, на котором закреплены кулак радиальных подач 25 и барабан управления 27. Угол поворота кулака 25 ограничивается винтами-упорами, располо­женными в шахматном порядке и опирающимися на собачку 26, которая перебрасывается гидроцилиндром 29. Кулак имеет ступеньки по торцу с перепадом 1,45 мм, т. е. при повороте кулака на минимальный угол 12° шток гидроцилиндра 30, упирающийся в площадку кулака, получает воз­можность перемещения на 1,45 мм. Далее через реечную пару, конические колеса 19 — 20 — на винт t₂.

Реверсирование вращения шевера и подачи стола осуществляется эле­ктродвигателями, получающими команду от конечного выключателя 2ВК, контакты которого перебрасываются упорами в конце хода стола. Ко­нечный выключатель ЗВК является аварийным и отключает станок, если не срабатывает выключатель 2ВК.

Шевингование бочкообразной формы зуба осуществляется за счет пово­рота копира 31 на определенный угол. При поступательном движении палец 32, скользящий в пазу копира, через кронштейн, повернутый к столу, сообщает ему качение в вертикальной плоскости вокруг центральной оси. Изделие, установленное в центрах бабок на столе, также качается; при этомом ось изделия наклоняется по отношению к оси шевера. Поэтому у торцов шевер снимает больший слой металла, чем в средней части зуба; ним обеспечивается бочкообразная форма зуба шевингуемого колеса.

Рис.116.Кинематическая схема станка мод. 5702

Настройка гитары цепи главного движения. Для рас­чета частоты вращения шевера необходимо выбрать скорость резания, за которую принимают скорость V_CK бокового скольжения зубьев шевера относительно зубьев шевингуемого колеса,

На рис. 117 показаны начальные цилиндры 1 и колеса 2; OA и ОВ — векторы окружных скоростей шевера и колеса; OF — линия соприкоснове­ния зубьев; j₁ и j₂ — углы наклона зубьев; d — угол скрещивания осей. Проекции окружных скоростей на ли­нию ОС, перпендикулярную к линии зуба, должны быть АЕ = BD = СО, т. е. OA cos j = OB соsj2. Скорость бокового скольжения V_CK = OD-OE = OB sinj₂ - OA sinj₁.

Подставляя сюда , получим

Таким образом, скорость резания при шевинговании пропорциональна синусу утла скрещивания осей шевера и колеса.

Если у колеса прямые зубья, т. е. j₂ = 0 и cosj₂ = 1, то j₁ = d и V_ск = Vsind.

Рис.117. Векторы скоростей шевера и изделий

Предположим, окружная скорость шевера V = 120 м/мин, угол скрещи­вания осей d = 15°, тогда скорость резания (скорость проскальзывания) V_ск = 120 sin 15°» 31 м/мин. Зная диаметр шевера и скорость резания V_ск, нетрудно определить частоту вращения шевера:

Настройка гитары продольной подачи. Под подачей s_np понимают величину перемещения стола в продольном направлении за один оборот заготовки. При минутной подаче S_М и частоте вращения заготовки n₃

S_пр=S_М/n₃ или S_M=S_прn₃

где

n₃=n_шп(Z_M/Z_ЗАГ)

Уравнение кинематической цепи от электродвигателя до винта t₁=6мм

Настройка станка на радиальную подачу. Эта подача осуществляется в конце каждого продольного хода стола. Величина ра­диальной подачи в мм/ход стола определяется по формуле

где n - число интервалов между соседними упорами; рекомендуется брать

n=1¸3,

Дата добавления: 2015-06-25