Конструкции и основные параметры среднемодульных шеверов

Шеверы

Применяются для чистовой обработки цилиндрических прямозубых и косозубых колес в «сыром» состоянии, т.е. до термообработки.

Принцип работы шевера (Ш) основан на относительном движении его зубьев относительно зубьев шевингуемого ЗК. На боковых сторонах зубьях Ш имеются режущие кромки.

Шевингование увеличивает степень точности обрабатываемого ЗК примерно на 1 (уменьшаются погрешность профиля, радиальное биение, погрешность окружного шага, погрешность направления зубьев), улучшает качество поверхности зубьев ЗК по шероховатости, состояние поверхностного слоя, что снижает шум при работе ЗК.

Шевингование является высокопроизводительным процессом, но сам Ш является дорогим РИ. Поэтому Ш применяют в массовом и крупносерийном производствах.

Ш бывают: 1) реечные; 2) дисковые; 3) червячные.

Схема работы реечного Ш приведена на рис. 1

Рис. 4.1. Схема работы реечного шевера.

Червячный Ш показан на рис 3.58, с.23. Его работа аналогично работе ЧМФ, у которой нет сквозных стружечных канавок, а есть канавки на боковых сторонах винтовых зубьев червячного Ш, которые образуют режущие кромки.

Более подробно рассмотрим конструкцию и схему работы дискового Ш. Схема работы дискового шевера представлена на рис.3.59, с.23:

Рассмотрим шевингование косозубого ЗК косозубым дисковым Ш (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема шевингования косозубого ЗК косозубым дисковым шевером.

β₀- угол наклона зубьев Ш на его делительном диаметре;

β- угол наклона зубьев ЗК на его начальном диаметре;

φ- угол скрещивания осей Ш и ЗК;

V₀- абсолютная скорость точки М зубьев, принадлежащей Ш;

V₁- абсолютная скорость точки М зубьев, принадлежащей ЗК;

V_n- проекция векторов V₀ и V₁ на направление, перпендикулярное направлению зубьев Ш и ЗК;

V_T0- проекция вектора V₀ на направление зубьев Ш и ЗК;

V_T1- проекция вектора V₁ на направление зубьев Ш и ЗК.

Проекции векторов V₀ и V₁ на направление, перпендикулярное направлению зубьев Ш и ЗК (вектор V_n), равны, т.к. в этом направлении не может быть относительного движения зубьев ЗК и Ш. Вдоль направления зубьев Ш и ЗК возникает скорость относительного скольжения зубьев V_Т, равная разности векторов V_Т0 и V_Т1, являющейся скоростью резания, которая в общем случае определяется по формуле:

,

где «+»- при одноименном направлении зубьев Ш и ЗК;

«-»- при разноименном направлении зубьев Ш и ЗК.

Угол скрещивания оси Ш и ЗК определяется по формуле:

,

«+»- при одноименном направлении зубьев Ш и ЗК;

«-»- при разноименном направлении зубьев Ш и ЗК.

;

; (1)

; откуда , подставляя V₁ в (1), получим

; умножив и разделив это выражение на , получим

; заменив числитель на , получим

.

Из полученной формулы следует, что при заданном β колеса:

1) скорость резания V_T прямопропорциональна скорости V₀;

2) увеличение угла скрещивания Ш и ЗК φ увеличивает скорость V_T;

3) увеличение угла скрещивания Ш и ЗК φ уменьшает площадку контакта Ш и ЗК, что ухудшает качество обработки.

Из практики φ рекомендуется делать от 5˚ до 20˚, среднее рекомендуемое значение φ = 15˚. При выбранном φ и заданном β угол наклона зубьев Ш определяют по формуле: . Из двух возможных значений β₀ берут наименьшее по абсолютной величине. Желательно, чтобы │β₀│≤ 30˚, т.к. при│β₀│ > 30˚ возникают трудности при шлифовке боковых поверхностей зубьев Ш.

Рассмотрим основные параметры Ш. По конструкции дисковые Ш могут быть среднемодульные (1,75 < m ≤ 8 мм) и мелкомодульные (m ≤ 1,75 мм).

В основе среднемодульного Ш лежит либо прямозубое, либо косозубое ЗК с увеличенной толщиной зубьев по боковым сторонам и увеличенным диаметром по вершинкам зубьев (это превышение снимается при переточках Ш). Режущие кромки Ш образуются как результат пересечения поверхности канавок, выполненных на боковой поверхности зуба ЗК с боковой поверхностью зуба Ш

(рис. 4.1.1).

1, 2, 3,…12- режущие кромки на боковой поверхности зуба Ш. В процессе резания участвует лишь половина из них: какая именно половина – зависит от направления вращения Ш;

Р- расстояние между канавками на боковых сторонах Ш;

D_a0- наружный диаметр зубьев Ш;

D₀- делительный диаметр зубьев Ш;

D_f0- диаметр впадин зубьев Ш;

D_b0- диаметр основной окружности Ш;

D_ц0- диаметр центров отверстий в основании (во впадинах) зубьев Ш, имеющих диаметр отверстия D_отв.

Рис. 4.1.1. Конструкция рабочей части (зуба) шевера.

Ш работает только боковыми сторонами зубьев (кромками 1, 2, 3,…), вершинками он не режет.

Обычно a₁ = a₂ = ∆/2 (см. рис. 4.1.2), т.е. припуск на перешлифовку зуба Ш располагается симметрично относительно номинала. При переточках обязательно сошлифовывается на определенную величину вершина Ш для исключения задевания впадин ЗК.

.

Рис. 4.1.2.

По форме расположения боковой поверхности канавок на зубьях Ш различают 3 случая (рис. 4.1.3):

Рис. 4.1.3. Расположение боковой поверхности канавок на зубьях шевера.

1. Боковые стороны канавок параллельны торцу Ш: такой тип канавок изготавливают с использованием специальных приспособлений; дно канавок выполнено по эвольвенте: α = 0˚, γ_1лев = β₀, γ_1прав = -β₀, γ_2лев = -β₀, γ_2прав = β₀.

2. Боковые стороны канавок выполняются перпендикулярно направлению зубьев Ш; дно канавок выполнено по дуге окружности близкой к эвольвенте: α = 0˚, γ_1лев,_прав = 0˚, γ_2лев,_прав = 0˚.

3. Трапециидальные канавки (см. рис.): α = 0˚, γ_1лев = 0˚, γ_1прав = -β₀, γ_2лев = -β₀,

γ_2прав = 0˚.

Для типа канавок 1 и 3 при обработки зуба ЗК необходимо реверсирование Ш, для типа 2- условия резания на обоих боковых сторонах зуба Ш одинаковы, но для одинакового износа всех режущих кромок целесообразно так же использовать реверсирование.

Дата добавления: 2014-01-07