Зубофрезерні верстати. Зуборізний верстат для нарізування конічних коліс Нарізання циліндричних коліс черв'ячними фрезами

Раніше на більшості підприємств гітару деференціалу вважали технологи (принаймні, наскільки я це знаю). На даний момент на деяких підприємствах диференціал вважають технологи, а на деяких ця «турбота» перейшла до зуборізчиків, що вже й казати коли потрібно «нишком» зробити шабашку! Пов'язано це думаю з тим, що з масового виробництва шестірня йде перехід на виробництво на малих підприємствах, де це завдання лягає на плечі зуборізчика… Особисто моя думка і я не раз уже говорив про це — вважати диференціал повинні технологи, хоча дане вміння не завадить зуборізчику . Звичайно, це не важко, але навіщо зайва відповідальність? Я думаю Ви зі мною погодитеся. Здебільшого ніхто просто не хоче брати на себе відповідальність!

Що потрібно знати і мати, щоб порахувати диференціал на зубофрезерний верстат?

  • Постійну гітару диференціалу верстата.
  • Кут нахилу по ділильному діаметру.
  • Модуль.
  • Повинна бути книга підбору змінних шестерень (відмінний і більш прийнятний варіант в електронному вигляді. Наприклад «Петрик М.І., Шишков В.А. (1973). Таблиці для підбору зубчастих коліс.» або «Сандаков М.В. — Таблиці для підбору шестерень.
  • Калькулятор. Я використовую калькулятор на смартфоні.

Формула розрахунку гітари диференціала:

c (диференціала верстата) × sinβ/Mk

Тобто постійна диференціала верстата помножити на синус кута, що нарізається, і розділити на модуль/ значення k — це число заходів фрези. Зазвичай фрези однозахідні, якщо ні то ділимо модуль помножити наприклад на 2 - якщо фреза двозахідна.

Гітара диференціала на черв'ячні колеса при нарізанні тангенційною подачею вважається за іншою формулою!

Все просто, головне не помилитися та не заплутатися у цифрах!

Порахуємо диференціал кута 10 градусів, 33 хвилини, 23 секунди. Постійна 15 модуль 8. Фреза однозахідна.

Знаходимо синус кута 103323. Для цього ми переводимо даний кут в десятковий. Як це робити? 23/3600+33/60+10=0,00638888888888880+0,55+10=10,5563888888888 Визначаємо синус 10,5563888888889, він дорівнює 0,1880251

Далі відкриваємо таблицю підбору змінних шестірнь (я користуюся Петрик М.І., Шишков В.А) та шукаємо число (передавальне число) 0,343505866509673. При цьому потрібно знайти максимально близьке значення. Найбільше підходить 0,3435045. Гітара диференціала: 43 61 83 92 - перше значення вгору дробу, друге низ.

Налаштовуємо гітару диференціалу. 43 ведуча, 92 ведена. Ставимо 43, з'єднуємо її з 83, 83 на одному валу з 61, 61 з'єднуємо з 92. Ось так:

Відомості про виробника зуборізного напівавтомата 5С280П

Виробник зуборізного напівавтомата 5С280П Саратовський завод важких зуборізних верстатів, ТЗС, заснований у 1947 році.

5С280П Верстат зуборізний для конічних зубчастих коліс з круговими зубами напівавтомат. Призначення та сфера застосування

Верстат призначений для чистової та чорнової обробки конічних зубчастих коліс із круговою лінією зубів, діаметром до 800 мм та модулем до 16 мм. Крім того, на ньому можна обробляти гіпоїдні зубчасті колеса.

Нарізування зубчастих коліс здійснюється методом обкатки або врізання. Як ріжучий інструмент застосовуються торцеві зуборізні головки.

На напівавтоматі можна робити нарізування обкаткою та врізанням. При нарізуванні зубчастих коліс досягається 7-6 ступеня точності за ГОСТ 1768-56 і шорсткість обробленої поверхні зубів не нижче за V6 класу за ГОСТ 2789-59.

Напівавтомат може бути використаний у всіх галузях машинобудування в умовах дрібносерійного, великосерійного та масового виробництва.

Застосування напівавтомата в масовому виробництві забезпечується можливістю багатоверстатного обслуговування робітникам невисокої кваліфікації.

Особливості конструкції та принцип роботи зуборізного верстата 5С280П

На відміну від інших верстатів такого типу він має:

  • нове компонування вузлів (скорочена кількість ланок у кінематичному ланцюгу обкатки та головного руху), що дозволило значно підвищити жорсткість і точність системи «інструмент - виріб»;
  • самостійний безступінчастий привід ланцюга обкатки та управління, який не залежить від приводу головного руху;
  • оригінальний механізм поділу, що не входить до ланцюга обкатки;
  • спеціальний механізм управління, що забезпечує цикл роботи, необхідну величину кута гойдання люльки та глибину подачі на врізання та керуючий змінною швидкістю подачі при роботі методами обкатки та врізання.

На зуборізному верстаті 5С280П зручне розташування органів управління, можливість гнучкої налагодження, наявність транспортера видалення стружки, гідравлічний затискач і віджимання заготовки, підведення та відведення бабки вироби забезпечують високу продуктивність напівавтомата.

Принцип роботи цього верстата аналогічний показаному на рис. 64 а, при якому різці зуборізної головки відтворюють у своєму обертанні зуб плосковершинного виробляючого колеса, а профіль зубів конічного колеса, що нарізається, виходить в процесі обкату як обгинальні бічних поверхонь зубів цього колеса.

Обробка конічних зубчастих коліс із круговою лінією зубів
за схемою колу, що виробляє: а - плосковершинного, б - конусного


Верстат може працювати трьома методами: обкату, врізання та комбінованим.

Метод обкатузастосовують при чистовій обробці звичайних конічних зубчастих передач.

Метод врізування

Метод врізування(без обкату) застосовують при чорновому нарізуванні коліс звичайних конічних зубчастих передач, а також при чистовій обробці напівобкатних передач, коли шестерня парна в передачі обробляється обкатом з модифікуванням по профілю.

Комбінованим методомобробляють колеса з кутом початкового конуса 70 ... 80 °. Метод полягає в тому, що на початку проводиться просте врізання інструменту в заготівлю (при цьому має місце дуже мала швидкість обкату), а після того, як зуб оброблений на повну глибину, подача врізання припиняється, і відбувається остаточна обробка зуба обкатом.

Розподіл у цих верстатах (на 1 зуб) здійснюється періодично після відведення заготовки від інструменту.

Верстат - напівавтомат, гідрофікований і може бути використаний при дрібносерійному, великосерійному та масовому виробництвах.


Верстати для нарізування конічних коліс з круговою лінією зубів

Група верстатів для нарізування конічних коліс з круговою лінією зубів найчисленніша і розбита на три підгрупи:

  1. верстати, що працюють за методом обкату;
  2. верстати, призначені для чорнового нарізування;
  3. верстати для чистового нарізування методом кругового протягування.

p align="justify"> Особливе місце серед зазначених підгруп займають верстати, що працюють за методом обкату. Верстати цієї підгрупи універсальні, а отже, і найскладніші. Одні з них працюють за схемою плосковершинного колеса, інші - за схемою конусного.

Конструктивні відмінності цих верстатів залежать від методу формоутворення, а також від структури кінематичних схем, внутрішніх механічних зв'язків та граничних розмірів заготовок та зумовлюють особливості їх налагодження. Вивчення налагодок всіх верстатів неможливо. З особливостями налагодження кожного верстата можна познайомитися безпосередньо по посібникам, що поставляються зі верстатом. У цьому розділі буде розглянуто налагодження поширеного в промисловості зуборізного верстата 5С280П. Знайомство з цим верстатом допоможе освоїти будь-які інші зуборізні верстати.


Робочий простір зуборізного верстата 5с280п

Кінець шпинделя виробу зуборізного верстата 5x280п

Кінець шпинделя зуборізної головки верстата 5x280п

Загальний вигляд та загальний пристрій зуборізного верстата 5С280П


Фото зуборізного верстата 5с280п


Фото зуборізного верстата 5с280п

Фото зуборізного верстата 5с280п

Зуборізний напівавтомат 5С280П класу точності П призначений для чорнового та чистового нарізування конічних та гіпоїдних коліс з круговими зубами. Верстат має такі конструктивні особливості: кількість ланок у кінематичному ланцюгу обкатки та головного руху скорочено; реверс люльки здійснюється звичайною фрикційною муфтою; підведення столу в зону різання і відведення його на поділ здійснюється гідравлічно за допомогою системи, що стежить; самостійний привід ланцюга обкатки та управління незалежний від приводу зуборізної головки; механізм розподілу має гідравлічний привід.

Верстат працює методами врізання та обкатки. Врізання застосовується при чорновому нарізуванні зубчастих коліс, а також чистовому нарізуванні коліс напівобкатних передач; обкатка застосовується при чистовому нарізуванні всіх зубчастих коліс, крім напівобкатних ведених. Обкатне обертання колеса, що виробляє, здійснює люлька, що несе зуборізну головку. Ріжучі кромки головки відтворюють рух бічної поверхні зуба колеса, що виробляє.

Поділ здійснюється періодично. Після закінчення профілювання однієї западини (при нарізанні двостороннім методом) або однієї сторони западини (при нарізанні одностороннім методом) включається ділильний механізм, що повертає заготовку на один крок.

Робочий цикл верстата. Працюючи методом врізання черв'як 66 люльки відключають від приводу подачі, і привід обертає лише ланцюг управління. На вали X VII і X VIII (рис. 132) надягає спеціальний хомут, який утримує їх від повороту під час поділу. Копір подачі 63 через систему, що слідкує, починає переміщати стіл. Диск керування 61 повертається синхронно з копіром врізування. Також синхронно повертається копір 64 управління змінної подачі. Наприкінці подачі акцент на диску управління дає команду на відведення столу з бабкою виробу. В кінці відведення столу подаються команди на муфту реверсу 70 з робочого ходу на холостий, циліндр зміни швидкості обкатки, на циліндр лічильника циклів, на муфту 71 механізму поділу. Розподіл відбувається під час зворотного обертання ланцюга керування і закінчується раніше, ніж упор на диску керування дає команду на робочий хід.

Метод обкатки відрізняється від методу врізання тим, що черв'як колиски підключають до приводу обкатки. З валів XVII та XVIII знімають хомут і замість нього на ці вали встановлюють змінні колеса гітари обкатки, а копір врізання замінюють копіром чистового нарізування. В іншому цикл роботи такий самий, як і при врізанні.


Розташування основних вузлів зуборізного верстата 5с280п

Кінематична схема зуборізного верстата 5с280п

Розглянемо основні кінематичні ланцюги верстата 5С280П

Головний рух- обертання зуборізної головки передається від електродвигуна через циліндричні колеса 2, 3, 4 на змінні колеса а - b, а від них через циліндричні колеса 5, 6, 7, 8 - на вал-шестерню 9, пов'язану з колесом внутрішнього зачеплення 10, яке закріплено на шпинделі зуборізної голівки.

Ланцюг обкаткиприводиться у обертання електродвигуном 11 через клинопасову передачу 12 - 13 на вхідний вал I коробки подач.

На робочому ході обертання від валу II передається через змінні зубчасті колеса a 1 - b 1 валу III і далі через колеса 20-21, муфту 70 валу IV, через циліндричні колеса 22, 24, 25, 26, конічні колеса 27, 28, черв'я пару 66-67 люльці. Від черв'яка через конічні колеса 29-30, змінні колеса гітари обкатки а 3 b 3 c 3 d 3 вал XVIII муфту 71 конічні колеса 42 43 44 45 змінні колеса гітари а 4 b 4 c 4 d 4 - на черв'як 46 і черв'ячне колесо 47.

На уповільненому холостому ході обертання від валу II передається на вал IV через колеса 16 - 18, а на прискореному холостому ході через колеса 17-19. Подальший рух від валу IV до валу X VIII здійснюється так само, як і на робочому ході.

Розподіл відбувається під час холостого ходу. Від гідроциліндра з рейкою обертання передається колесу 38, далі через колеса 37 - 36 корпус диференціала - колесам 35, 34 і валу XXIV. Повернення гідроциліндра та корпусу диференціала у вихідне положення відбувається під час робочого ходу, коли однозуба муфта увійде до зачеплення з валом XXIV.

Від колеса 22, встановленого на валу IV коробки подач, обертання передається з колеса 23 на вал XXX, потім через змінні колеса гітари a 5 -b 5 черв'ячну передачу 52, 53 - на вал копірів XXXII через колеса 54, 55, вал XXXIII і ланцюгову передачу 56, 57-диску керування 61.

Від вала VII через змінні колеса гітари а 2 - b 2 з 2 - d 2 конічні колеса 48 - 49, черв'ячну передачу 50-51 отримує обертання диск 69 модифікатора з регульованим ексцентриком. Ексцентрик диска переміщує в осьовому напрямку гільзу 68, в якій змонтовані опори люльки черв'яка. Переміщення черв'яка люльки, що здійснюється таким чином, забезпечує модифікацію обкатки.


Налаштування напівавтомата. Вихідними даними для налаштування верстата є число зубів колеса, що нарізається, матеріал заготовки, діаметр фрезерної головки, модуль шестерні, що нарізається, і всі геометричні параметри шестерні.

  • Настроювання гітари ланцюга головного руху. Цей ланцюг пов'язує обертання валу електродвигуна 1 і фрезерної головки
  • Налаштування ланцюга поділу. Ланцюг поділу включається в кінці відведення столу.
  • Налаштування гітари обкатування. Цей ланцюг пов'язує поворот люльки та заготовки.
  • Ланцюг подачі. Початком цього ланцюга є електродвигун 11
  • Налаштування ланцюга керування. Змінні колеса гітари кола управління а 5 -b 5 забезпечують необхідні кути кочення люльки, змінюють кутову швидкість повороту копіювань
  • Настроювання гітари модифікатора. Модифікатор 69 має спеціальний пристрій для установки по ноніусу необхідного ексцентриситету


Необхідні частоти обертання стола при різних частотах обертання фрез і числах зубів коліс, що нарізуються

  • - За наявності фрез зі швидкорізальної сталі з покриттям та розмірами згідно з ГОСТ 9324-80 можна різати зубчасті колеса m = 4 з числом зубів більше 20
  • швидкість різання 120-150 м/хв- За наявності фрез зі швидкорізальної сталі з покриттям TiN діаметром 190-200 мм можна різати зубчасті колеса будь-якого модуля з числом зубів більше 8
  • швидкість різання 250-300 м/хв- За наявності фрез із пластинами з твердого сплаву діаметром 190–225 мм можна різати зубчасті колеса будь-якого модуля з числом зубів більше 16

Зі сказаного вище випливає, що при використанні на модернізованих зубофрезерних верстатах сучасного інструменту, можна значно підвищити продуктивність обладнання. Особливо це помітно при виготовленні зубчастих коліс із великою кількістю зубів. Даний ефект досягається при значно менших витратах на технічне переозброєння підприємства, ніж при купівлі нового обладнання, експлуатація якого неминуче вимагатиме переходу на сучасний високопродуктивний інструмент.



Різцева головка (рис. 131,а) виконується у вигляді диска з пазами, які вставляють і кріплять різці перпендикулярно торцевій площині диска. Різці бувають зовнішні (рис. 131,6) та внутрішні (рис. 131,в). Крім того, різці поділяються на праворізальні та ліворізальні, що відрізняються тільки розташуванням ріжучих кромок.

Профілі зубів напівобкатної пари


Нарізування конічних коліс із круговими зубами за способом обкату характеризується тривалим циклом обробки. Щоб уникнути гранності зубів та знизити шорсткість поверхні, доводиться збільшувати час обгинання. Багато часу витрачається також на неодружені ходи верстата, відведення інструменту, ділильний процес та ін. У масовому виробництві зубчасті колеса спірально-конічних та гіпоїдних передач нарізають високопродуктивним напівобкатним методом. У напівобкатній парі обкаткою нарізається тільки колесо, що має невелику кількість зубів, а велике колесо нарізається різцевою торцевою головкою або круговою протяжкою за методом копіювання. Зуби колеса напівобкатної пари мають тому не гвинтові, а конічні робочі поверхні, що представляють собою точні копії поверхонь, що виробляються, що описуються ріжучими кромками різців торцевої головки або протяжки.

На рис. 133 жирними лініями окреслено профілі зубів напівобкатної пари. Для порівняння тонкими лініями показані профілі зубів звичайної пари, що нарізаються методом обкату. Такі зубці нарізаються на звичайних зуборізних верстатах з конічним або плоским колесом, що виробляє. У разі застосовується модифікація обкату. Оскільки таким методом нарізається тільки провідне зубчасте колесо, а ведене колесо нарізається методом копіювання, ці передачі отримали назву напівобкатних, а спосіб нарізування напівобкатним.

Робота на зуборізному верстаті 5С280П

Технічні характеристики зуборізного верстата 5С280П

Найменування параметру 5С280П
Основні параметри верстата
Найбільший діаметр нарізуваних оброблюваних коліс 800
Найбільший модуль колеса, що нарізається, мм 16
Найбільша довжина утворює початкового конуса коліс, що нарізаються, при β =30°, мм 400
Найменший і найбільший кути розподільчого конуса конічного колеса, град 5°42"..84°18"
Кількість зубів нарізуваних коліс 5..150
Найбільша висота зубів, що нарізаються, мм 35
Найбільша ширина вінця коліс, що нарізаються, мм 125
Час обробки одного зуба, сік 12..200
Найбільше передавальне число зубчастих коліс, що нарізаються, при куті між осями 90° 10
Кут установки люльки, град 0..360°
Ціна поділу відліку за шкалою повороту люльки, хв 1
Відстань від торця інструментального шпинделя до центру повороту бабки виробу при нульовому положенні ковзної бази, мм 93
Діаметри зуборізних головок, мм 160, 200, 250, 315, 400, 500
Частота обертання зуборізної головки, об/хв 20..125
Найменша та найбільша відстань від торця шпинделя бабки виробу до центру стака, мм 135..600
Точність відліку за шкалою осьової установки бабки, мм 0,02
Встановлення бабки на кут внутрішнього конуса, град +5..+90
Точність відліку за шкалою установки бабки на кут внутрішнього конуса, мін 1
Відведення столу в крайнє неробоче положення, мм 130
Вертикальна установка бабки виробу для нарізування гіпоїдних коліс вгору і вниз, мм 125
Точність відліку по лімбу гіпоїдного зміщення бабки, мм 0,02
Найбільше зміщення розрахованої бази від центру верстата на люльку/від люльки, мм 30/ 65
Привід та електроустаткування верстата
Кількість електродвигунів на верстаті
Електродвигун головного приводу, кВт 7,5
Електродвигун насоса гідроприводу, кВт 2,2
Магнітний підсилювач приводу механізму подач, кВт 2,0
Електродвигун приводу механізму подач, кВт 2,2
Електродвигун насоса охолодження, кВт 0,6
Сумарна потужність електродвигунів, кВт
Габаритні розміри та маса верстата
Габаритні розміри верстата (довжина x ширина x висота), мм 3170 х 2180 х 2200
Маса верстата з електрообладнанням та охолодженням, кг 15189


Зубообробні верстати призначені для нарізування та обробки зубів коліс різних передач. За видом обробки та інструменту розрізняють наступні зубообробні верстати: зубофрезерні, зубострогальні, зубопротяжні, зубошліфувальні та ін. з криволінійними зубами. За ступенем шорсткості обробленої поверхні виділяють верстати: для попереднього нарізування зубів, для чистової обробки, для обробки обробки зубів.

Існують два методи нарізування зубчастих коліс, метод обкату та метод сліду (копіювання). При методі копіювання використовується інструмент, ріжуча кромка якого збігається формою з профілем западини зубчастого вінця. Модульна фреза 7 (дискова див. рис. 174, а або пальцева на рис. 174 б) переміщається вздовж западини циліндричного колеса 2, в кожен момент часу залишаючи відбиток своєї форми. Після обробки однієї западини заготівлю повертають на окружний крок (рух поділу) і обробляють наступну западину.

Даний метод має свої недоліки: профіль зуба залежить від модуля та числа зубів колеса. Для точної обробки кожного колеса потрібна своя фреза. Тому потрібний великий набір складних фрез. Практично обмежуються набором 8 або 15 фрез для кожного модуля. При цьому однією фрезою нарізають колеса з різним числом зубів (у певному інтервалі). Найменше з коліс інтервалу виходить із правильним профілем, інші – не точно. Гідність методу копіювання – простота обладнання. Обробку можна ве-

Сті на горизонтально- і вертикально-фрезерних з використанням ділильної головки. Метод копіювання мало продуктивний.

Метод копіювання використовується в одиничному виробництві, найчастіше при ремонтних роботах. Спеціальні зубодовжинні верстати з різцевою головкою забезпечують дуже високу продуктивність, їх застосовують у масовому виробництві.

Найбільш поширений метод обкату. У цьому випадку різальний інструмент і заготовка обкатуються подібно до ланок зубчастої передачі.

У зубодолбежном верстаті долбяк 1 (рис. 175 а) і заготовка 2 відтворюють зачеплення циліндричних коліс. Якби заготівля була досить пластичною, в ній можна було видавлювати западини, прокотивши коло тверде колесо (інструмент). У верстаті рух обкату (узгоджений рух довбака та заготівлі) є складним формотворчим рухом. Воно служить створення форми зуба в поперечному перерізі евольвенти. Щоб видалити матеріал з западини оброблюваного колеса, на торці долб'яка по всьому контуру створюють ріжучі кромки, а долб'яку повідомляють зворотно-поступальний рух, який є формоутворюючим рухом і служить для отримання форми зуба по довжині. Довб'яком можна нарізати зубчасту рейку. Для цього рух, який утворює профіль зуба, повинен складатися з обертання довбака і узгодженого з ним прямолінійного руху рейки. Можна ріжучою рейкою 2 (гребінкою) нарізати колесо циліндричне 1 (рис. 175, б).

У зубофрезерному верстаті інструмент і заготовка утворюють пару, подібно до черв'ячної передачі. Якщо провести січну площину через вісь черв'яка перпендикулярно до осі черв'ячного колеса, то в перерізі черв'яка виходить профіль зубчастої рейки. При обертанні черв'яка 280

Мал. 175. Схема нарізування зубчастих коліс методом обкату:

А - довбаком, б-гребінкою, в -черв'ячною фрезою, г - профілювання зубчастого вінця зубом черв'ячної фрези

Ця рейка зрушується вздовж осі, обкочуючись із зубами колеса. Такий же обкат має місце в зубофрезерному верстаті, де черв'ячна фреза 7 (рис. 175, в) обертається із заготівлею 2 (складне формоутворююче рух).

Профілювання однієї западини зубчастого вінця показано на рис. 175, р.

При обробці черв'ячного колеса достатньо заглибитись фрезою на повну висоту зуба, щоб вийшла його форма по довжині. При нарізанні циліндричного колеса необхідний формоутворюючий рух уздовж зуба. Якщо зуб зубчастого колеса прямий, цей рух простий. У косозубого колеса зуб гвинтовий, тому для його утворення потрібен складний рух, що складається з переміщення черв'ячної фрези вздовж осі колеса та довороту самого колеса. При нарізанні конічних коліс заготовка обкатується з уявним плоским колом, що виробляє. Метод обкату відрізняється високою продуктивністю та точністю. Перевага методу обкату - універсальність різального інструменту: при одному модулі одним

Інструментом теоретично можна нарізати колеса з різним числом зубів.

Зубофрезерний автомат 5М32. Верстат призначений для фрезерування зубів циліндричних, прямозубих та косозубих коліс, а також черв'ячних коліс в умовах одиничного та серійного виробництва. Черв'ячні колеса можна нарізати методом радіальної та тангенційної подач.

Технічні характеристики верстата. Найбільший діаметр циліндричних коліс, що нарізаються, 800 мм; найбільший модуль, що нарізається - 10 мм; межі частот обертання фрези 50-315 хв"1; межі подач: вертикальної 0,8-5,0 мм/об; радіальної 0,15-1 мм/про; осьовий 0,17- 3,1 мм/про.

Цикл роботи верстата автоматизований: швидке підведення інструменту до заготівлі, зубонарізання, швидке відведення інструмента у вихідне положення та зупинка верстата. Циліндричні колеса можна обробляти методом попутного (вертикальна подача знизу вгору) та зустрічного (вертикальна подача зверху вниз) фрезерування. При попутному фрезеруванні можливе застосування вищих швидкостей різання.

Верстат складається з наступних основних вузлів: на станині А (рис. 176) закріплена супортна стійка В, по якій переміщається фрезерний супорт Г. Стіл JF рухається горизонтальними напрямними станини. Контрпідтримка Д підтримує верхній кінець оправки із встановленими на ній заготовками.

У станині розташована коробка швидкостей Ж, а супортної стійці коробка подач Б.

Обробка заготовок на верстаті здійснюється за наявності наступних рухів у верстаті: головний рух – обертання фрези; руху подачі: а) вертикальна - супорта Г,; б) радіальна - столу Е в) осьове переміщення повзушки супорта Г, рух обкатки та поділу - узгоджене обертання фрези та деталі; допоміжний рух; прискорене переміщення супорта та столу, переміщення фрези для повнішого використання її витків.

1. Налаштування верстата нарізання прямозубих циліндричних коліс. Фрезу встановлюють похило під кутом у горизонталі, рівним куту підйому витків черв'ячної фрези а (рис. 177, а), тобто у = =а. У верстаті мають бути налаштовані кінематичні ланцюги головного руху, обкатки та поділу, вертикальної подачі.

Головний рух верстата (див. рис. 176) здійснюється від електродвигуна Ml (N = 7,5 кВт, п = 1460 хв * 1) через зубчасту пару (26/63), коробку швидкостей з електромагнітними муфтами, вал IV, конічні пари ( 29/29), (29/29), (29/29), циліндричну передачу (20/80). Перемиканням муфт Мі М2, Л/3, МА, М5, М6 забезпечується дев'ять значень частоти обертання фрези в межах 50-315 хв "1282

Рівняння кінематичного балансу для мінімальної частоти обертання Лф = 1460 х (26/63) х (45/57) х (32/81) х (29/29) х (29/29) х (29/29)1 х х( 20/80) = 50 хв "1.

Рух обкатки та поділу пов'язує обертання фрези та заготовки. Цей кінематичний ланцюг має наступний вигляд: черв'ячна фреза, зубчасті пари Z-(80/20), (29/29), (27/27), диференціал, зубчасті передачі, Z-(58/58), е-/, гітара. змінних коліс а - з - d, зубчасті пари Z-(33/33), (35/35), ділильна черв'ячна пара Z-(1/96). Працюючи правозахідної фрези рух із валу XIII передається на вал ЛУ, минаючи зубчасту передачу Z- (58/58).

Ланцюг поділу та обкатки налаштовується виходячи з умови: за один оборот К-західної фрези заготовка повинна здійснити K/Z оборотів, де Z- число зубів колеса, що нарізається: 1 х (80/20) х (29/29) х (29/29 )х х (27/27) х (/д„ф) х (58/58) х (e/f) х (а/Ъ) х (c/d) х (33/33) х (35/35 ) х (1/96) = =(K/Z), звідки (a/b) х (c/d) = (24Kf)/(Zim^). При нарізанні прямозубих коліс диференціал працює як звичайна зубчаста передача, тому передатне відношення іт ф = 1. Зубчасті колеса їй служать для розширення діапазону регулювання змінних коліс гітари поділу. Їх підбирають так: при Z< 161 (e/f) - (54/54), при Z>161 (e/f) – (36/72).

Формула для налаштування гітари поділу при Z< 161 (a/b) х (c/d) = =24A/Z, при Z>161 (a/b) x (c/d) = 48A/Z

До верстата додається наступний набір змінних коліс для гітари поділу та диференціала: 23, 24, 25 (2 шт.), 30, 33, 34, 35, 37, 40, 40, 41, 43, 45, 47, 48, 50, 53, 55, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 75, 79, 80, 83, 85, 87, 89, 90, 92, 98, 100.

Вертикальна подача здійснюється за наступним кінематичним ланцюгом: стіл, черв'ячна пара (96/1), зубчасті передачі (35/35), (33/33), вал XVII, черв'якова пара (2/26), коробка подач з електромагнітними муфтами передач ( 45/45), вал XXIII, при включеній муфті МЬ передачі (50/45), (45/45), черв'ячна пара (1/24), гвинт ходовий XXV з кроком Р= 10 мм. Перемикання електромагнітних муфт Мп - Мп забезпечує дев'ять значень подач не більше 0,8-5,0 об/хв столу. Реверс подачі здійснюється для ланцюга вертикальної подачі: за один оборот стола із заготівлею фреза має переміститися на величину вертикальної подачі SB. Рівняння кінематичного ланцюга 1 х (96/1) х х (35/35) х (33/33) х (2/26) х (40/56) х (/кп.) х (45/55) х (50 /45) х (45/45) х х (1/24) х 10 = SB, звідки SB = 2/кп>, де /кп. - Передатне відношення коробки подач.

Прискорені вертикальні переміщення фрези здійснюються від електродвигуна М2 (N = 3 кВт, п = 1430 хв "1), через ланцюгову пере - 284

Дачу (20/24) з наступного кінематичного ланцюга: 1430 х (20/24) х х(45/55) х (50/45) х (45/45) х (1/24) х 10 = 450 мм/хв .

2. Налаштовує верстат на нарізування циліндричного колеса з гвинтовим зубом. Фрезу встановлюють під кутом у = р ± а0, де р ° - кут нахилу зубів колеса, що нарізається до осі, а а0 - кут підйому гвинтової лінії фрези. Знак плюс ставлять за різноіменних напрямків.

Кінематичні ланцюги головного руху, обкатки і поділу вертикальної подачі налаштовують так само, як і при нарізанні прямозубих циліндричних коліс, але заготівлі, крім обертального руху обкату повідомляють ще й додаткове обертання через нахил зуба. Кінематичний ланцюг, що забезпечує траєкторію гвинтового руху, називається ланцюгом диференціала. Вона йде (рис. 176) від гвинта XXVчерез гітару диференціала ах - bu сх - du конічну передачу (27/27), вал XXIX, черв'ячну передачу (1/45), диференціал, вал XIII, передачу (58/58), колеса е - /, гітару поділу, зубчасті пари (33/33) х (35/35), ділильну черв'ячну пару (1/96). Рівняння кінематичного ланцюга диференціала складемо з умови, що при переміщенні фрези на величину кроку гвинтової лінії Рл. заготівля робить один оборот: (Р^/10) х (24/1) х (3/22) х (ax/bx) х (cx/dx) х х (1/45) х (/д„ф) х (58/58) x (e/f) x (a/b) x (c/d) x (33/33) x (35/35) x (1/96)= == 1 об. заготівлі.

Для даного випадку /даф = 2, черв'ячне колесо Z-45 обертає водило, передатне відношення коліс e/f= 1, передатне відношення гітари поділу (axb)x(cxd) = (24к//), крок гвинтової лінії Р'л. = (Т x nnZ) / (sinp).

В результаті отримаємо передатне відношення коліс гітари диференціала (с/Ь) х (cx/dx) = (7,95775 х sinp)/w„&.

Диференціальний ланцюг налаштовується і при нарізанні прямозубих коліс з простим числом зубів, для яких немає змінних коліс в наборі, що додається до верстата. Для цього на вхідний та вихідний вали коробки подач встановлюють спеціальні колеса, а електромагнітні муфти коробки подач відключають.

3. Налаштування на нарізування коліс коліс методом радіальної подачі. Вісь фрези встановлюють горизонтально (рис. 177 в). Черв'ячна фреза повинна мати параметри, що відповідають черв'яку, з яким працюватиме в парі черв'ячне колесо, що нарізається. Для нарізування черв'ячного колеса потрібні такі рухи: обертання фрези, рух обкату та поділу, рух радіальної подачі. Налаштування ланцюгів головного руху та обкатки аналогічне налаштуванню при нарізуванні циліндричних коліс.

Ланцюг радіальної подачі пов'язує обертання заготовки з ходовим гвинтом XXXIV За один оберт заготовки стіл повинен переміститися на величину радіальної подачі Sp.

Рівняння кінематичного балансу ланцюга радіальної подачі: 1 х (96/1) х (35/35) х (33/33) ч (2/26) х (40/56) х (/к п.) х (45/ 55) х (45/50) х х(34/61) х (1/36) х 10 = Sp, звідки Sp = 0,6/кп.

Мал. 177. Схема нарізування зубів черв'ячною фрезою

Муфта Mis включає радіальну подачу. Перемикання муфт М-) - М2 забезпечує дев'ять значень радіальних подач не більше 0,15-1,5 мм/об. Муфта МХ1 гальмівна. Під час врізання стіл доводиться до жорсткого упору, що забезпечує стабільний розмір деталі. Прискорене переміщення столу походить від електродвигуна М2 через подачі (20/24), (45/45), вал XXIII, передачі (45/45), (34/61), (1/36).

4. Налаштування верстата на нарізування черв'ячних коліс методом осьової подачі. Цим методом, в основному, нарізають черв'ячні колеса для багатозахідних черв'яків, профіль зубів, що нарізаються, має більш високу точність, ніж при методі радіальної подачі. При нарізуванні коліс методом осьової подачі в верстаті необхідні рухи (рис. 177, г); обертання спеціальної черв'ячної фрези, обкатний рух фрези та заготовки, осьова подача фрези S0, додаткове обертання заготовки, викликане осьовою подачею фрези. Налаштування ланцюгів головного руху, обкатки та поділу при цьому методі аналогічні налаштуванню при нарізуванні циліндричних коліс. Така подача фрези забезпечується переміщенням повзушки та вбудованим у неї фрезерним шпинделем. Ланцюг (рис. 176) подач від заготовки до валу АТ7Кодинакова з ланцюгом вертикальної подачі. З валу XXIV обертання передається через зубчасту пару (33 х 22), триступінчастий блок Б1, реверсивний блок Б2, передачі (40/70) (70/40), (2/36), (68/40) (4/25) на ходовий гвинт XI осьової подачі з кроком Р = 8 мм. Складемо рівняння кінематичного балансу ланцюга осьової подачі, враховуючи, що за один оборот заготовки фреза в осьовому напрямку переміститься на величину осьової подачі: 1 х (9/1) х (25/25) х (22/22) х (2/28) х х(40/56) х(/кп)х (45/53) х (23/22) х (/0 х (32/40) х (40/70) х (70/40) х х(2 / 26) х (68/40) х (4/25) х 8 =

Звідси, S0 = 0,89/к. п. х /ь де ix - передатне відношення блоку Б1, який разом із коробкою передач забезпечує отримання 27 значень осьових подач у межах 0,7-2,1 мм/об. Швидкі переміщення шпинделя фрези вздовж осі здійснюються від електродвигуна Ml 286

Мал. 178. Нарізування зубчастих коліс на зубострогальному верстаті:

А - робоча зона зубострогального верстата, б-схема обкатки заготовки конічного колеса з плоским колесом, що виробляє

Швидкі переміщення. Ланцюг диференціала (або додаткове обертання заготівлі). Черв'ячна фреза отримує осьове переміщення. Так як фрезу можна розглядати як рейку, при переміщенні фрези - рейки на один осьовий крок Р0 зачеплена з нею заготовка, що виконує роль рейкового колеса, повинна повернутись на 1/2 обороту. Проте заготівля вже має обкатний рух, для підсумовування цих двох рухів служить диференціал. Враховуючи, що ланцюг, що розглядається, пов'язує гвинт осьової подачі XI з заготівлею, запишемо рівняння кінематичного балансу (Ро/8) х (25/4) х (40/68) х х(38/2) х (40/70) х (70 /40) х (40/32) х (ітф/іх) х (22/33) х (33/22) х (ах/Ьх) х x(cx/dx) х (27/27) х (1/ 45) х (/кп) х (58/58) х (e/f) х(а/Ь) х (c/d) х (33/33) х х(35/35) х (1/96) = 1/2 про. заг.

Маючи на увазі, що Ро = птх, де тх - модуль черв'ячної фрези в осьовому перерізі; i-x - передатне відношення блоку 2?1; ітф = 2; (e/f) - = (54/54); (a/b) x (c/d) = 24k/Z, отримаємо (ax/bx) x (cx/dx) = (2,77056 x x /,)/(mxk).

За відсутності спеціальної черв'ячної фрези можна скористатися методом обкатки, застосувавши «летючий» різець, тобто оправлення з різцем, що є одним зубом фрези.

Зубострогальні верстати призначені для нарізування прямих зубів конічних коліс.

Принцип утворення зубів при нарізанні конічних зубчастих коліс на зубострогальних верстатах полягає в наступному: прямолінійні утворюють зуби колеса 1 (рис. 178 а) виходять завдяки головному руху - зворотно-поступальному переміщенню па-

Ри різців 2. Форма зуба в поперечному перерізі утворюється на одних верстатах методом копіювання форми шаблонів, інших - методом обкату.

При методі обкату можна подумки уявити, що заготовка 1 (рис. 178, б) взаємодіє з плоским колесом, що виробляє 2. У цього теоретичного колеса кут початкового конуса дорівнює 90°. Воно є граничним різновидом конічного колеса, подібно до того, як форма рейки є граничною формою для циліндричного зубчастого колеса при радіусі R<®. Плоское колесо - это кольцевая рейка.

При обертанні заготовка може перекочуватися нерухомим плоским колесом, тоді її вісь повинна обертатися в просторі навколо осі плоского колеса. При аналізі конструкції верстата зручніше уявляти, що при обертанні заготовки згідно з нею повертається плоске колесо, а осі нерухомі.

На верстаті плоского колеса немає, але є вузол - колиска, вісь повороту якої є віссю плоского колеса. На люльці розташовані супорти з різцями. Прямолінійні різальні кромки різців є лініями профілю зуба плоского колеса. При поступальному русі кромки описують просторі площини, бічні поверхні зубів плоского колеса. Обертання заготовки та поворот люльки складають складний формотворчий рух обкату.

Зубострогальний верстат 5А250. Прямозубі конічні зубчасті колеса нарізають методами копіювання та обкату. Метод копіювання застосовують для чорнового нарізування зубів на універсально-фрезерних верстатах спеціальними дисковими фрезами. У сучасних верстатах використовують метод обкату. Зубострогальний верстат 5А250 працює за методом обкату та призначений для чорнового та чистового нарізування прямозубих та конічних коліс в умовах серійного та масового виробництва. За допомогою спеціальної накладної головки можна нарізати і дугові зубці.

Технічні характеристики верстата. Найбільший діаметр зубчастих коліс, що нарізаються, - 500 мм; число зубів коліс, що нарізаються, - 10-100; межі торцевих модулів коліс, що нарізаються, 1,5-8 мм; числа подвійних ходів повзунів-різців – 73-470; тривалість нарізування одного зуба – 8-123 с.

Принцип роботи верстата полягає в наступному: на станині А (рис. 179 а) змонтована обкатна люлька Б із закріпленими на ній в повзунах / різцями 2 (рис. 179 б). По напрямних станини J може переміщатися стіл /"(рис. 179 а), що має кругові напрямні 4. На них разом з плитою 2 повертається бабка вироби 1 для установки заготовки на кут фт. У верстаті імітуються зачеплення конічного колеса, що нарізається (заготовки) з уявним конічним колесом.В даному випадку люльку з різцями, що мають прямо - 288

Мал. 179. Схеми роботи зубострогального верстата, що працює методом обкатки

Лінійний профіль, можна розглядати, як колесо, що виробляє. Для формоутворення бічних поверхонь зуба потрібні такі рухи: головний рух – зворотно-поступальне переміщення різців; зворотно-качальний рух люльки навколо осі Ох і пов'язане з ним конічне обертання заготовки навколо осі 02. Після закінчення профілювання зуба відбувається поворот заготовки на наступний зуб (поділ). На верстаті 5А250 можна обробляти зуби методом обкатки та методом врізання. При методі обкату люлька і заготівля одночасно обертаються доти, доки не буде нарізана западина. Потім заготовка відводиться від різців і продовжує обертатися в тому ж напрямку, колиска з різцями рухається у зворотному напрямку до вихідного положення. Причому за час одного коливального руху заготівля повернеться на ціле число зубів Д. Починається обробка наступної западини, а після обробки всіх западин верстат автоматично відключається.

При методі врізання, що застосовується для чорнового нарізування зубів, рух обкату значно сповільнюється, тому профіль зуба в даному випадку близький до прямолінійного. Усі зубці обробляють послідовно, т. е. розподіл відбувається на 1/Z.

Головний рух (рис. 180) здійснюється від електродвигуна (N=2,8 кВт, п = 1420 хв"1) через зубчасті пари (15/48), (34/34), змінні колеса а - Ъ, зубчасту пару (30 /72) і вал з кривошипним диском 2. Від диска 2 через систему важелів отримують зворотно-поступальний рух повзуни з різцями За кожен оберт диска 2 повзуни здійснюють один подвійний хід. /48) х (34/34)х

Х (а/Ь) х (30/72) = Лдв. х/хв, звідки (a/b) = (n^JUS). З паспорта верстата відомо, що а+ Ь = 106. У ланцюзі головного руху є такі змінні колеса: 30, 35, 41,47, 53, 59, 65, 71, 76.

Рух подачі. Час /ц, витрачене обробку однієї западини, називається циклом. Верстат є напівавтоматом і керується барабаном 7, що знаходиться на розподільчому валу. За час циклу барабан 1 робить один оберт, причому робочому ходу відповідає поворот на 160 °, а холостому - на 200 °.

Отже, розподільний вал під час робочого ходу робить 160/360 обороту. Ланцюг подач кінематично зв'язує обертання електродвигуна і барабана через 1 передачі 15/48, змінні 290

Колеса ах - bu сх - dx, зубчасту пару (34/68), фрикційну муфту А/, зубчасті передачі (24/56), (44/96), (96/64) та черв'ячну пару (2/6). Рівняння кінематичного балансу ланцюга подачі 1420 х (4>/60) х х(15/48) х (ax/bx) х (cx/dx) х(34/68) х (42/56) х (44/96) х (96/64) х (2/66)= = (1600/60°), звідси формула налаштування гітари подачі

Прискорений хід відбувається, коли фрикційна муфта М включається в подвійний блок з числами зубів 88 і 84. Тоді рух передається або через передачу (52/88) (при числі зубів колеса, що нарізається Z= 16), або Z= (76/64) ( при Z> 17), а далі по ланцюгу, аналогічно робочій подачі.

За час холостого ходу txx барабан повернеться на 200°, звідси 1420 х (4.х/60) х (15/48) х (52/88) або (7/64) х (42/56) х (44/98) ) х (2/66)= = 200/360°, txx« 3 с/зуб (при працюючій парі 76/64) або /хх.« 6 с/зуб (включені колеса 52/88).

Розподільний барабан 1 виробляє підведення та відведення столу, перемикає муфту М через гідравлічний розподільник. Одну криву барабана використовують для роботи методом врізання, іншу – методом обкату.

Обертання заготовки (розподіл) на ціле число зубів Z відбувається за один оборот барабана. Число Z не повинно мати загальних множників з числом зубів колеса Z, що нарізається. Це необхідно для того, щоб інструмент потрапляв щоразу в іншу западину. Обертання заготовки походить від розподільного валу через передачі (66/2), (64/60), (60/44), конічну пару (23/23), через зубчасту пару (75/64) (при методі обкатки) або (27) /108) (при методі врізання), через конічні передачі (26/26), (26/26), (26/26), гітару поділу а2 - Ь с2 - d2, конічні пари (30/30), (30/ 30), черв'ячну передачу (1-120). Розрахункове рівняння складають з умови, що за один оберт барабана 1 заготівля повернеться на ZJZ обороту: 1 про. р.бар. (66/2) x (64/60) x (60/44) x (23/23) x (75/80) x (26/26) x (26/26) x (26/26) x (д2/^) х (М) х х(30/30) х (30/30) х (1/120) = ZJZ.

З рівняння виводимо формулу налаштування гітари поділу (a2/b2)(c2/d2) = 2 ZJZ

Працюючи методом врізання в рівняння замість числа (75/80) ставлять число (27/108), тоді (a2/b2) x (c2/d2) = IQZJZ.

Ланцюг обкату пов'язує поворот люльки, що виконує роль колеса, що виробляє, з заготівлею. Рух від люльки передається через черв'ячну передачу (125/2), конічні колеса (28/30), гітару обкату (с3/^з)(6з/лз), колесо Z=21, складове колесо Z=14, конічні пари (32 /18), (23/23) і далі ланцюга поділу, розглянутої вище.

Складове колесо дозволяє при незмінному напрямку обертання колеса Z= 14 отримувати поворотно-обертальний рух люльки.

Складове колесо складається з вінця внутрішнього зачеплення зі 196 зубами (у повному колі Z = 224), вінця зовнішнього зачеплення з 98 зубами (у повному колі Z = 112 зубів) та двох напівколес внутрішнього зачеплення (Z = 28). Під час зачеплення колеса Z = 14 з ділянкою внутрішнього зачеплення відбувається робочий хід верстата, а при зчепленні з рештою холостий. При зачепленні колеса Z = 14 з напівколесами Z = 28 відбувається його переміщення разом із парою (16/32).

Рівняння кінематичного балансу складають з умови, що при повороті люльки на (1/2^) обороту колесо, що нарізається, повернеться на (1/2) обороту (Дш - число зубів уявного плоского виробляючого колеса) (1/ZJ х(126/2) х (28/30) x(c3/d3)(b3/a3) x (21/252) x x (224/14) x (22/16) x (23/23) x (75/80) x (26 /26) х (26/26) х (26/26) х (26/26) х х(а2/Ь2) х (c2/d2) х (30/30) х (1/20) = Z.

Підставляючи в рівняння кінематичного балансу значення (d2/b2)x х (c2/d2) = 2ZyZ для методу обкату і значення Z^ = Z/sinyi, де половина кута початкового конуса нарізуваного колеса, отримаємо (с2/кг)х х( 6зМ) = 3,5 ^/sinyi. При методі врізання (с3Д/3) х (6зМ) = 17,523/siny,.

Для визначення Z складемо рівняння кінематичного балансу за умови, що за час повороту барабана 1 на 160° люлька повертається на кут 160°: (66/2) х (64/60) х (16/31) х (14/224) х (252/21) х х(ззМ) х (Ь3/а3) х (30/28) х (2/135) = 0 °.

Підставляємо значення (c3/d3) х (Ьъ/аъ) = 3,522ysin

Кут гойдання люльки 0° залежить від параметрів зубчастого колеса, що нарізається; його вибирають, щоб забезпечити повністю обкатування зуба. Колиска повинна гойдатися в обидві сторони на однаковий кут. При обробці методом врізання Z = 1.

Кут установки бабки виробу

Кут установки бабки виробу при чорновій обробці

Кут установки поворотних сегментів (хв) визначають за формулою соП1 = 3428/Јg[(5t/2) + Ao)ttga] хв, де L% - довжина утворює конуса, мм; St - товщина зуба по дузі початкового кола, мм; Acot – висота ніжки зуба колеса, мм; а a - кут зачеплення в град (зазвичай a = 20 °).

Нарізування конічних коліс із криволінійними зубами. Конічні колеса з криволінійними зубами компактні, безшумні, витримують більші навантаження і мають плавніший хід, ніж
прямозубі конічні колеса. Форма зуба, що нарізається, залежить від форми зуба сполученого плоского виробляючого колеса. Воно є плоским конічним колесом з зубами на торці і кутом при вершині початкового конуса 2ф = 180°. На колі, що виробляє лінії, що визначають форму зуба, залежать від обраного інструменту і можуть бути у вигляді прямої, дуги кола, подовженої або укороченої евольвенти і т. д. Як інструмент використовують торцеві різцеві головки, пальцеві модульні і конічні черв'ячні фрези. Наприклад, торцевою різцевою головкою (рис. 181) з різцями, що мають прямолінійні ріжучі кромки, нарізають кругові зубці конічних коліс з кутом спіралі 0-60° методом обкату при періодичному розподілі. При такій обробці головним рухом буде обертання різцевої головки 2, обертання люльки /, узгоджене заготівлі обертання 3, рух обкату. Розподіл проводиться поворотом заготовки після обробки кожного зуба.

Конічні колеса з криволінійними зубами нарізають на верстаті 5280. Як інструмент використовують різцеву торцеву головку. Верстат може працювати методом обкату (при чистовій обробці) та методом врізання (при чорновій обробці). При методі обкату обертається різцева головка, колиска, що несе шпиндель інструменту, отримує обертання, узгоджене з обертанням заготовки (рух обкатки). Після обробки однієї западини колесо, що нарізається, відводиться від інструменту, але продовжує обертатися в ту ж сторону, що і раніше, повертаючись на Z, зубів. Колиска з різцями швидко повертається у зворотному напрямку до вихідного положення. Реверс люльки здійснюється за допомогою складеного колеса.

При методі врізання рух обкату майже відсутній (обкатка потрібна лише у тому, щоб відбувався процес поділу). Зуби утворюються при поступовому наближенні заготовки до інструменту. Метод продуктивний, але менш точний у порівнянні з методом обкату.

Зубообробні операції. Для отримання точної форми та розмірів зубів, а також зменшення шорсткості їх робочих поверхонь зубчасті колеса після нарізування на відповідних зуборізних верстатах піддають чистовій обробці на зубооздоблювальних верстатах.
тодом обкатки, притирання, шевінгування шліфування та зубохонінгування.

Обкатка - процес утворення гладкої поверхні поверхні профілю зубців незакаленньо зубчастих коліс. Обробка ведеться за рахунок тиску, що виникає при обертанні колеса, що обробляється і загартованого шліфованого колеса (обкатного еталонного колеса).

Притирання -■ доводочний процес на - Рис. 182. Схема притирання зубів коліс чистої та гладкої поверхні шляхом штучного зношування зубів оброблюваного колеса за допомогою притира та абразивного порошку. Притир є ретельно виготовленим чавунним зубчастим колесом. Притирання застосовують для попередньо термічно оброблених зубчастих коліс. Процесом притирання можна збільшувати поверхню контакту по довжині та висоті та зменшувати параметри шорсткості зубів.

Притирання здійснюється за двома схемами: осі притиру та зубчастого колеса схрещуються, утворюючи гвинтову зубчасту передачу. У першому випадку притирання роблять одним притиром, якому повідомляється поряд з обертальним рухом зворотно-поступальний рух. У другому випадку притирання роблять двома або трьома притирання; зворотно-поступальний рух при цьому отримує колесо, що притирається. При обробці трьома притирами осі двох з них схрещуються з віссю колеса, що притирається, а вісь третього паралельна їй (рис. 182).

Притирання можна вести в розпір і методом гальмування. Якщо притирання проводиться в розпір, то зубці інструменту (притиру) встановлюють в контакт з обома сторонами зуба колеса, що обробляється і в процесі притирання здійснюється поступове зближення осей притира колеса. При роботі методом гальмування контакт має місце лише по одному бічному профілі зуба колеса, що обробляється. Необхідний тиск контакту створюється пригальмовуванням колеса, що обробляється. Після обробки зубів з одного боку проводять реверсування обертання притира та обробляють зуби з іншого боку.

Шевінгування застосовують для зменшення хвилястості на поверхні зубів циліндричних зубчастих коліс за допомогою спеціального інструменту шеверу, що зіскоблює з поверхні профілю зуба стружку товщиною 0,005-0,1 мм. Під час шевінгування основний рух отримує шевер, від якого приводиться в обертання колесо, що обробляється, вільно обертається з оправкою в центрах бабок робочого столу, крім того, шевінговане колесо має зворотно-поступальний рух. Після кожного подвійного ходу столу

Мал. 183. Схеми шліфування зубчастих коліс методом обкату

Зубчасте колесо повідомляється вертикальна подача. У деяких моделей верстатів поздовжній рух повідомляється інструментом.

Шліфування проводиться для підвищення точності виготовлення зубчастих коліс та усунення відхилень, що викликаються термічною обробкою. Шліфування може здійснюватися двома методами: копіюванням та обкатом.

При шліфуванні зубів методом копіювання шліфувальний круг має профіль, що відповідає профілю западини зубчастого колеса. Шліфувальне коло профільують з одного або двох сторін.

Шліфування зубів циліндричних зубчастих коліс методом обкату засноване на копіюванні зачеплення колеса рейкою, роль одного зуба якої виконує профільоване дискове коло або пара тарілчастих кіл. На рис. 183 показані схеми шліфування зубчастих коліс методом обкату дисковим колом та двома тарілчастими колами. За схемою, показаною на рис. 183 а, головне рух отримує дискове коло. Він обертається навколо осі та отримує зворотно-поступальний рух (рух поздовжньої подачі) за стрілкою.

Колесо, що шліфується, обертається навколо своєї осі зі швидкістю Vx і прямолінійно переміщається зі швидкістю V2. Ці два рухи пов'язані між собою та утворюють складний рух обкату. У цей час обробляється один бік зуба. Після реверсування руху обробляється протилежний бік сусіднього зуба. Потім шліфувальне коло виходить із западини і проводиться розподіл - поворот колеса на один зуб. Залежно від типу верстата можуть бути оброблені одна або дві бічні сторони одночасно (рис. 183, б). Шліфування двома тарілчастими колами показано на рис. 183 ст.

Зубохонінгування застосовують для обробки зубчастих коліс після зубошевінгування та термічної обробки.

Обробку проводять зубчастим хоном, що є зубчастим колесом, виготовленим з пластмаси з абразивною сумішшю, зернистістю (40, 60, 80) яку вибирають в залежності від марки сталі, твердості і необхідних параметрів шорсткості поверхні зубів.

Відносний рух при зубохонінгуванні той самий, що і при шевінгуванні. Верстати для хонінгування зубчастих коліс аналогічні шевінгувальних верстатів. Зубохонінгування відбувається при окружній швидкості ходу, що приблизно в 2 рази перевищує окружну швидкість шеверу.

Серед усього металообробного обладнання слід виділити зубофрезерні верстати. У прийнятій системі класифікації їх винесли до окремої групи. Верстати зубофрезерні горизонтальні, вертикальні або іншого різновиду застосовуються для отримання евольвентного зубчастого профілю. Отримання складної поверхні проводиться шляхом обкатки.

Зубофрезерний верстат

Де використовуються?

Моделі зубофрезерних верстатів можуть відрізнятися за досить великою кількістю характеристик, не набули такого поширення як обладнання токарної або фрезерної групи. Тому вони застосовуються в:

  1. Машинобудівна галузь промисловості.
  2. Авіаційної та автомобільної галузей промисловості.
  3. Приладобудування.

Універсальний зубофрезерний верстат встановлюється з іншим металообробним обладнанням, оскільки обробка на зубофрезерних верстатах не дозволяє змінити діаметральний розмір циліндричної форми. У продажу можна зустріти моделі, придатні для застосування в серійному, дрібносерійному та великосерійному виробництві.

Гітара поділу зубофрезерного верстата може істотно відрізнятися залежно від особливостей конкретної моделі. Це повинні враховувати, проводячи розрахунок гітари поділу зубофрезерного верстата.

Типові конструктивні компонування

Розглядаючи зубофрезерний верстат та принцип роботи слід приділити увагу тому, яке у нього компонування. За цим показником можна назвати такі группы:

  1. Вертикальна орієнтація осі заготівлі. Компонування зубофрезерних верстатів визначає особливості обробки, мають рухомий стіл. Компонування застосовується при виробництві універсальних моделей, що набули найбільшого поширення.
  2. Вертикальна орієнтація осі заготовки, інструмент рухомий по горизонталі. Пристрій даного зубофрезерного верстата має інструментальний супорт, через який проводиться передача осьової подачі. Дане компонування найбільше підходить для моделей, оснащених системою автоматизації завантаження/вивантаження заготовок. Саме подібні зубофрезерні верстати з ЧПУ, принцип роботи яких передбачає автоматичну подачу заготівлі, набули широкого поширення при випуску великих партій продукції.
  3. Зубофрезерні верстати під час розміщення заготовки у вертикальному напрямку. Розглядаючи основні вузли відзначимо стіл, який часто рухається у вертикальному напрямку. Радіальна подача здійснюється інструментальною стійкою. Дані зубофрезерні верстати, моделі яких можуть істотно відрізнятися в залежності від призначення, мають конструкцію, які дозволяють легко вбудовувати їх в різні автоматичні лінії обробки. Обробка на сучасних зубофрезерних верстатах зводиться до зменшення кількості операцій, які потребують втручання оператора.
  4. Горизонтальні з розміщення осі заготовки у цій площині. Стіл рухливий також у цьому напрямі, передає осьове обертання. Інструмент кріпиться на інструментальній стійці. Зубофрезерний верстат даного виду набув широкого застосування у сфері нарізування дрібномодульних зубчастих коліс. Конструкція має горизонтальні напрямні забезпечення переміщення інструментальної стійки.
  5. Горизонтальні верстати мають кріплення для розміщення заготовки у цій площині. Ключова особливість полягає у нерухомості столу. Інструментальна стійка рухлива, призначена для передачі осьової та радіальної подачі. Ці види обладнання дозволяють обробляти зубчасті колеса, виконані у вигляді єдиної конструкції з валом.

Зазначимо, що розрахунок диференціала зубофрезерного верстата проводиться залежно від особливостей схеми. Диференціальний метод зустрічається дуже часто.

Числове програмне управління

Налаштування гітари поділу зубофрезерного верстата проводиться для зміни параметрів зубів, що нарізаються. Зубофрезерні верстати з ЧПУ мають основні вузли, які можуть налаштовуватись під умови різання, вони мають високу точність переміщення. Верстати з ЧПУ можна охарактеризувати так:

  1. Можуть застосовуватися для нарізування конічних шестерень, а також конічних коліс. Числове програмне керування дозволяє встановлювати основні режими обробки.
  2. Під час упорядкування програми обробки проводиться підрахунок всіх параметрів. Однак поділ вінця проходить дещо інакше, налаштування гітари не потрібне. Це з тим, що вертикальний зубофрезерний верстат чи горизонтального типу з ЧПУ має рухливі вузли, становище яких і основні показники роботи налаштовуються створеної програмою.

Сучасне обладнання не вимагає серйозного втручання оператора, оскільки гітара поділу найчастіше відсутня. Подібні зуборізні моделі дорогі та складні в обслуговуванні. Тому в більшості випадків доцільно встановлювати та використовувати обробний верстат, який має конструкцію гітари диференціала.

Класифікація за типом приводу

Верстати зубофрезерні мають досить складну конструкцію. Тип приводу визначає те, як можна розраховувати поділ диска. Розглянемо особливості та параметри наступних поширених схем приводу:

  1. Група зубофрезерних верстатів із ділильною черв'ячною передачею столу. Обладнання має змінну товщину витка. Налаштовувати проміжок можна в діапазоні 0,03-0,05 мм з істотним зміщенням черв'яка.
  2. Розглядаючи опис слід приділити увагу та розташування систем. Особливості даної схеми полягають у монтуванні окремого корпусу для ділильної передачі. Діляться вінці у разі шляхом регулювання зазору. Черв'як переміщається разом із черв'яком у радіальному напрямку щодо колеса.
  3. Проводити обкатку заготовки зубофрезеруванням можна також при установці двох черв'ячних передач з різним напрямком витків. Цей метод регулювання універсальний, представлений осьовим зміщенням одного з хробака. Центр може зміщуватись на певну відстань залежно від особливостей моделі.
  4. Є моделі, на яких встановлюється вузол із зубчастою передачею. Зубчасте колесо рухається гідравлічним насосом.
  5. Циліндричний тип зубчастого колеса може встановлювати на шпинделі фрези представлений двома половинами. Установка зазору проводиться шляхом усунення половин коліс щодо один одного.
  6. Розглядаючи креслення різних верстатів відзначимо варіант виконання, коли обидва зубчасті колеса шпиндельної фрези мають малу конусність зубів. Управляти зубообробним обладнанням у даному випадку можна шляхом зміщення одного колеса в осьовому напрямку.
  7. На шпинделі фрези може встановити зубчасте колесо з дуже великою кількістю зубів. Проводячи розрахунок, зазначимо, що регулювання проводиться за рахунок уповільнення обертання щодо основного колеса.

Крім цього, з'явилися й інші варіанти передачі обертання. Деякі підходять для виробництва, що характеризується поодиноким випуском.

Класифікація за призначенням

Ще важливим показником можна назвати призначення обладнання. Конструкція верстатів створюється під випуск певної продукції. За цим показником виділяють такі групи обладнання:

  1. Різьбо-нарізні.
  2. Зубофрезерні верстати для конічних шестерень.
  3. Для нарізування зубів циліндричних коліс.
  4. Для обробки циліндричних коліс та шліцевих валів.
  5. Для випуску черв'ячних коліс.
  6. Різьбофрезерні.
  7. Для обробки торцевих поверхонь коліс.
  8. Зубооздоблювальні, обкатні та перевірочні.
  9. Шліфувальні.

Крім цього є обладнання, яке створюється під певні умови обробки. Його відводять до окремої групи.

На закінчення відзначимо, що обладнання для нарізування зубів випускається різними компаніями. Протягом тривалого на виробничих лініях у машинобудівній промисловості встановлювали моделі, вироблені заводах СРСР. Сьогодні закордонна техніка набагато обходить вітчизняну, дозволяє отримувати вироби з високоточними розмірами та показником шорсткості.

Розділ 2

НАРІЗАННЯ ЦИЛІНДРИЧНИХ КОЛІС ЧЕРВ'ЯЧНИМИ ФРЕЗАМИ

ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПРОЦЕС

Нарізання зубів черв'ячною фрезою здійснюється на зубофрезерних верстатах методом обкатки. Профіль різальної частини черв'ячної фрези в осьовому її перерізі близький до профілю рейки, тому нарізування зубів черв'ячною фрезою можна як зачеплення рейки із зубчастим колесом.

Робочий хід (рух різання) здійснюється обертанням фрези 4 (рис. 1). Для забезпечення обкатки обертання фрези і заготовки 3 повинно бути узгоджено так само, як при зачепленні черв'яка 1 і колеса 2, тобто частота обертання столу з заготівлею повинна бути меншою за частоту обертання фрези в стільки разів, у скільки кількість зубів, що нарізуються, більше кількості заходів фрези (при однозахідній фрезі стіл із заготовкою обертається в г рази повільніше за фрези).

Рух подачі здійснюється переміщенням супорта з фрезою щодо колеса, що нарізається (паралельно його осі). У нових конструкціях верстатів є радіальна подача (врізання). При нарізанні косозубих коліс має бути забезпечене додаткове

1. Основні кінематичні ланцюги зубофрезерних верстатів

Ланцюг Що забезпечується Крайні елементи ланцюга Рухи, які потрібно пов'язати Орган налаштування
Швидкісна Швидкість різання u, м/хв (частота обертання фрези n, про/хв) Електродвигун - фрезерний шпиндель Обертання валу електродвигуна ( не, об/хв) та фрези ( n, про/хв) Гітара швидкостей
Ланцюг осьовий (вертикальної) подачі Подання Soiмм/про Стіл - гвинт подачі супорта Один оборот заготівлі - осьове переміщення супорта на величину Ео Гітара подачі
Ланцюг поділу Число зубів, що нарізаються z Стіл - фрезерний шпиндель Один оборот фрези k/zоборотів столу Гітара поділу
Ланцюг диференціала Кут нахилу зубів, що нарізаються в Стіл - гвинт подачі супорта Переміщення супорта на осьовий крок ta- додатковий поворот заготовки Гітара диференціалу

Мал. 1. Принцип роботи зубофрезерних верстатів:

1 – черв'як; 2 - ділильне черв'ячне колесо; 3 – заготівля; 4 – фреза; 5 - гітара розподілу

обертання столу із заготівлею, пов'язане з рухом подачі. Тому зубофрезерний верстат має кінематичні ланцюги та органи їх налаштування (гітари), зазначені у табл. 1.

ЗУБОФРЕЗЕРНІ ВЕРСТАТИ

Конструкція та технічні характеристики верстатів

Залежно від положення осі заготовки зубофрезерні верстати (табл. 2-4) поділяють на вертикальні та горизонтальні, Вертикальні зубофрезерні верстати (рис. 2) виготовляють двох типів: з столом, що подає, і з колоною, що подає (стійкою).

Мал. 2. Загальний вигляд вертикального зубофрезерного верстата:

1 – стіл; 2 – станина; 3 – пульт управління; 4 – колона; 5 – фрезерний супорт; 6 – кронштейн; 7 - підтримуюча стійка

Верстат з столом, що подає, на якому закріплена заготовка, має нерухому колону з фрезерним супортом і задню підтримуючу стійку з поперечкою або без неї. Зближення фрези та заготовки здійснюється горизонтальним переміщенням столу (по напрямних).

Верстат з колоною, що подає, яка переміщується для зближення з заготівлею, закріпленою на нерухомому столі, може бути виконаний з задньою стійкою або без неї. Зазвичай так виконують великі верстати.

Примітки:

1. Верстати, що мають літеру «П» у позначенні, а також моделі 5363, 5365, 5371, 5373, 531ОА є верстатами підвищеної та високої точності та призначені, зокрема, для нарізання турбінних зубчастих коліс.

2. Великі верстати (мод. 5342 і т. п.) мають механізм одиничного поділу для роботи дисковими і пальцевими фрезами з використанням накладних головок, що поставляються на замовлення: для нарізування коліс із зовнішніми зубцями пальцевою фрезою (див. табл. 5), коліс з внутрішніми зубцями дисковою чи пальцевою фрезою або спеціальною черв'ячною фрезою (див. табл. 1). За замовленням поставляються протяжний супорт для нарізування колод з тангенціальною подачею і механізм для нарізування коліс з кутом конуса вершин зубів до 10°, механізм реверсу для нарізання пальцевою фрезою шевронних коліс без канавки.

3. Верстати мод. 542, 543, 544, 546 та верстати, створені на їх базі, призначені для нарізання великих черв'ячних коліс високої точності, наприклад ділильних коліс зуборізних верстатів.

4. Горизонтальні верстати мод. 5370, 5373, 5375 та верстати, створені на їх базі, призначені для роботи черв'ячною, пальцевою та дисковою фрезою, інші верстати вітчизняного виробництва застосовують тільки для роботи черв'ячною фрезою.

5. Літери, зазначені в дужках після найменування моделі, означають варіанти даної моделі: наприклад, 5К324 (А, П) означає, що є моделі 5К324, 5К324А та 5К324П.

3. Основні розміри столу (в мм) зубофрезерних верстатів, число зубів ділового колеса z k

Мал. 3. Горизонтальний зубофрезерний верстат:

1 – станина; 2 – задня бабка; 3 – фрезерний супорт; 4 – планшайба; 5 - передня бабка

Горизонтальні зубофрезерні верстати(рис. 3), призначені переважно для нарізування черв'ячними фрезами зубів валів-шестерень (зубчастих коліс, виготовлених за одне ціле з валом) і зубчастих коліс невеликих розмірів, виконують з подає шпиндельною бабкою, що несе заготовку, або з фрезерним супортом, що подає.

На верстаті з шпиндельною бабкою, що подає, один кінець заготовки закріплений в шпиндельній бабці, а інший підтримується заднім центром. Черв'ячна фреза знаходиться під заготовкою на шпинделі фрезерного супорта, каретка якого переміщається горизонтально по напрямних станини верстата паралельно осі заготовки. Радіальне врізання фрези здійснюється вертикальним переміщенням шпиндельної бабки разом із заднім центром та оброблюваною заготовкою.

На верстаті з супортом, що подає заготовку закріплюють в шпиндельній бабці і в люнетах. Черв'ячна фреза знаходиться за виробом, на шпинделі фрезерного супорта, каретка якого при робочій подачі переміщається горизонтально по напрямних станини, паралельно осі виробу, що обробляється» Радіальне врізання фрези здійснюється горизонтальним переміщенням фрезерного супорта перпендикулярно осі заготовки.

Приводом столу зубофрезерного верстата є черв'ячна розподільча передача - черв'як із черв'ячним колесом. Від точності цієї передачі переважно залежить кінематична точність верстата. Тому не можна допускати занадто велику швидкість обертання столу, щоб уникнути нагрівання і заїдання зубів ділильної черв'ячної передачі. У разі нарізування коліс з малою кількістю зубів, а також при застосуванні багатозахідних фрез слід визначати фактичну швидкість ковзання черв'ячної ділильної пари, яка для чавунних коліс не повинна перевищувати 1-1,5 м/с, а для черв'ячного колеса з бронзовим вінцем 2-3 м/с. Швидкість ковзання (приблизно дорівнює окружній швидкості черв'яка) та частота обертання можна визначити за формулами

де dч - діаметр початкового кола ділового черв'яка, мм; nгод; n - частота обертання черв'яка та фрези, об/хв; zк; z - числа зубів розподільчого та нарізуваного коліс; k – число заходів черв'ячної фрези.

У конструкціях верстатів передбачена можливість регулювання ділильної пари, підшипників столу та шпинделя, клинів та черв'ячної пари супорта.

Налагодження зубофрезерних верстатів

Основними операціями налагодження є налаштування кінематичних ланцюгів верстата (гітар швидкостей, подач, поділу, диференціала); встановлення, вивіряння, закріплення заготовки та фрези; встановлення фрези щодо заготівлі на необхідну глибину фрезерування; встановлення упорів автоматичного вимкнення верстата.

Передачу руху різним механізмам верстата зручно розглядати на його кінематичній схемі (рис. 4), чим значно полегшується виведення формул для налаштування ланцюгів верстата.

На схемі вказані числа зубів циліндричних, конічних та черв'ячних коліс та числа заходів черв'яка у черв'ячній передачі. Показано також електродвигуни головного приводу, прискорених рухів, осьового переміщення фрези (вздовж осі фрезерної оправки), що дозволяє у ряді випадків підвищити стійкість фрези.

На схемі показані електромагнітні муфти, включення яких у різних поєднаннях забезпечує необхідні рухи: МФ1 або МФ2 - швидке переміщення столу або супорта; МФ1 та МФ4 - радіальна подача столу; МФ2 та МФ4; МФ2 та МФЗ - вертикальна подача супорта вгору і вниз. Нарізання коліс колодки проводиться при радіальній подачі фрези.

У зубофрезерних верстатах є механізм диференціала, призначений для додаткового обертання заготовки при нарізанні косозубих коліс. Працюючи з включеним диференціалом колесо z = 58 отримує і передає до столу основне і додаткове обертання. Основне обертання передається через конічні колеса z = 27, додаткове обертання - від гітари диференціала через конічну передачу 27/27, черв'ячну передачу 1/45, водило колеса диференціала z = 27. При цьому ведене колесо обертається вдвічі швидше, ніж черв'яч 45 і водило (див. далі налаштування ланцюга диференціала). Основне і додаткове обертання складаються (обертання заготовки прискорюється), якщо нахил зубів колеса і напрямок витка фрези однакові (наприклад, праве колесо нарізається правою фрезою), і віднімаються, якщо вони різні (наприклад, праве колесо нарізається лівою фрезою). Необхідний напрямок додаткового обертання щодо основного забезпечується проміжним колесом у гітарі диференціала.

При нарізанні прямозубих коліс диференціал вимикають, водило нерухомо, і передається тільки основний рух (крім налагодження верстата, що розглядається далі, для нарізання прямозубого колеса з простим числом зубів).

Налаштування гітар верстатів мод. 5К32А та 5К324А (див. рис. 4). Гітара швидкостей (обертання фрези). Швидкісний ланцюг пов'язує задану частоту обертання фрези nф з частотою обертання електродвигуна головного приводу nе = 1440 об/хв, тому рівняння швидкісного ланцюга має такий вигляд:

звідки передатне відношення гітари швидкостей

де а і Ь – числа зубів змінних коліс гітари швидкостей.

Верстат забезпечений п'ятьма парами змінних коліс (23/64, 27/60; 31/56; 36/51; 41/46). Колеса кожної пари можуть бути встановлені у зазначеному та зворотному порядках (наприклад, 64/23), що дозволяє отримувати відповідно десять різних частот обертання фрези (40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315 об/ хв).

Гітара розподілу. Для нарізування коліс із заданим числом зубів г за час одного обороту черв'ячної фрези з числом заходів k заготівля повинна зробити k/z, обороту, що забезпечується підбором змінних коліс гітари поділу з передавальним відношенням iсправ.

Рівняння ділильного ланцюга має такий вигляд:

У загальному вигляді розрахункову формулу для налаштування гітари поділу можна представити так:

Значення Сдел для низки верстатів дано в табл. 5.

До верстата додається 45 змінних коліс модулем 2,5 мм. гітар поділу, подач та диференціала з наступними числами зубів: 20 (2 шт.), 23, 24 (2 шт.), 30, 33, 34, 35, 37, 40 (2 шт.), 41, 43, 45, 47, 50, 53, 55, 58, 59. 60, 61, 62, 67, 70 (2 шт.), 71, 72, 75 (2 шт.), 79, 80, 83, 85, 89, 90, 92, 95, 97 98, 100.

Можливі інші варіанти підбору змінних коліс, наприклад 30/55 35/70 і т. д.

Щоб розмістити у будь-якій гітарі дві пари змінних коліс, мають бути виконані умови: а1 + b1 > с1; c1 + d1> b1.

Перевіряємо: 30+55 > 40; 40 + 80> 55; 0ба умови виконані.

приклад 2.Підібрати по таблиці, що додається до верстата, змінні колеса для нарізання колеса z = 88 двозахідною фрезою на верстаті, зазначеному в прикладі 1.

Рішення z = 88/2 = 44. За таблицею знаходимо

iсправ = 30/55 = a1/b1

Як бачимо, тут достатньо однієї пари змінних коліс. Якщо конструкції гітари потрібні дві пари змінних коліс, то друга пара додається з передатним ставленням, рівним одиниці; наприклад:

iдел = 30/55 40/40.

Гітара подачі.За один оборот заготовки, встановленої на столі, супорт з фрезою повинен отримати вертикальне переміщення на величину осьової (вертикальної) подачі So (вибраної при призначенні режимів різання), що забезпечується налаштуванням гітари подач.

Рівняння ланцюга вертикальної подачі, якщо розглядати цей ланцюг верстата від столу до фрезерного супорту, має такий вигляд (in-передаточне відношення гітари подачі, 10 мм - крок гвинта вертикальної подачі):

Відповідно отримано значення вертикальних та горизонтальних (радіальних) подач для даного верстата:

де Спод.- коефіцієнт, що залежить від кінематичного ланцюга даного верстата.

Для спрощення підбору змінних коліс гітари подач користуються також таблицею, що додається до верстата.

Гітара диференціалу. При переміщенні супорта на величину осьового Px кроку косозубого колеса стіл із заготівлею крім повороту в діловому ланцюгу повинен зробити додатковий поворот на пеличину окружного кроку колеса, що нарізається, тобто на 1/z обороту, що і забезпечується налаштуванням гітари диференціала. Число обертів гвинта вертикальної подачі з кроком t=10 мм, що відповідає переміщенню гайки з супортом на величину осьового кроку колеса, nв = ta/t.

Розглядаючи кінематичну схему верстата від фрезерного супорта до столу через гітару диференціала з передатним ставленням iдиф, складаємо рівняння ланцюга диференціала:

де mn і В - нормальний модуль і кут нахилу зубів колеса, що нарізається; k-число заходів фрези; СДІФ ​​- коефіцієнт, постійний для даного верстата (див. табл. 5).

До верстата додаються таблиці для підбору змінних коліс диференціала в залежності від модуля і кута нахилу зубів В. Але так як число значень в таблицях обмежена, змінні колеса доводиться підбирати розрахунковим шляхом. У розрахункову формулу входять величини Пі = 3,14159... і sin, тому неможливий абсолютно точний підбір змінних коліс гітари диференціала. Розрахунок зазвичай роблять із точністю до п'ятого - шостого знака після коми. Потім за допомогою спеціально виданих таблиць для підбору змінних коліс отриманий за формулою десятковий дріб з високою точністю перетворюють на простий дріб або добуток двох простих дробів, чисельник і знаменник яких відповідають числам зубів змінних коліс гітари диференціала.

Приклад 1. Підібрати змінні колеса гітари диференціала для нарізування однозахідною черв'ячною фрезою косозубого колеса mn = 3 мм; B = 20 ° 15 "на верстаті мод. 5К32А або 5К324А.

1-й варіант рішення. За таблицями роботи знаходимо найближче значення iдиф та відповідні йому числа зубів змінних коліс

2-й варіант рішення. За допомогою таблиць роботи переведемо десятковий дріб у простий і розкладемо на множники:

0,91811 = 370/403 = 2*5*37/(13*31). Шляхом множення чисельника та знаменника дробу на 10 = 5*2 отримуємо

Результати підбору змінних коліс за різними таблицями збігаються, але 1-й варіант рішення отримують швидше, тому зручніше користуватися таблицями, наведеними у роботі.

Приклад 2. Підібрати змінні колеса для умов, наведених у прикладі 1, але за B = 28° 37".

Так як у таблицях наведено значення дробів менше одиниці, визначаємо величину, обернену i диф, і значення чисел зубів за таблицями, наведеними у роботі :

I/1,27045 = 0,7871122 = 40 * 55 / (43 * 65),

i диф = 65 * 43 / (40 * 55) = a3 / b3 * c3 / d3.

Прискорене переміщення супорта:

Sмін = 1420*25/25*36/60*50/45*1/24*10 = 390 мм/хв;

для столу

Sмін = 1420*25/25*36/60*45/50*34/61*1/36 = 118 мм/хв.

Нарізування прямозубих коліс із простими числами зубів *1.За відсутності змінних коліс гітари розподілу колеса з простими числами зубів понад 100 можна нарізати за допомогою додаткового налаштування та включення ланцюга диференціала.

Сутність такого налаштування верстата полягає в наступному: гітару поділу налаштовують не на z зубів, а на z + а, де а - невелика довільно обрана величина, яку рекомендується приймати менше одиниці. Для компенсації впливу цієї величини додатково налаштовують гітару диференціала. При складанні рівняння налаштування слід виходити із співвідношення: один оборот фрези відповідає k/z оборотів заготовки по ділильному та диференціальному ланцюгах. Воно має такий вигляд (див. рис. 4):

k/z*96/1*1/iдел+k/z*96/1*2/26*iпід*39/65*50/45*48/32*iдиф*1/45X2*27/27*29/ 29 * 29 / 29 * 16 / 64 = 1 про. фрези.

Підставивши iпід = 0,5s0, отримаємо такі формули налаштування:

налаштування гітари поділу для верстатів мод. 5К32А; 5327 та ін, де Зділ = 24 (див. табл. 5),

налаштування гітари диференціалу для верстатів мод. 5К32А та 5К324А

Якщо у формулі iдел взятий зі знаком плюс, що ідиф слід брати з внаком мінус, тобто диференціал повинен уповільнювати обертання столу, і навпаки. Гітара подач має бути налаштована точно для забезпечення подачі S0.

приклад. На верстаті мод. 5К324А нарізати прямозубе колесо z = 139. Фреза права; k = l; S0 = 1 мм/про. Рішення.

Гітара поділу

*1 - Прості числа не можна розкласти на множники, наприклад 83, 91, 101, 107, ... 139 і т.д.

Косі зубці можна нарізати без налаштування диференціала шляхом відповідного підбору змінних коліс гітари поділу та гітари подач. В цьому випадку

де знаки (+) чи (-) можуть бути визначені за табл. 6.

6. Умови, що визначають знак у розрахунковій формулі iсправ


У зв'язку з тим, що до формули входять Пі, і sin B, точний підбір змінних коліс гітари поділу неможливий. Тому їх підбирають приблизно, з найменшою похибкою (майже з точністю до п'ятого знака). За наведеною формулою підбирають найближчі числа зубів коліс гітари розподілу при заданій подачі і за ними визначають фактичне передатне відношення гітари розподілу (індекс "ф" означає фактичну величину). Потім по цьому відношенню визначають i під та з найменшою похибкою підбирають змінні колеса гітари подач.

Розрахунок i під (з точністю до п'ятого знака) може бути виготовлений за формулою

де i д.ф - фактичне налаштування гітари поділу.

приклад. На верстаті мод. 5К32А при бездиференційному налаштуванні нарізати косозубого колеса; m = 10 мм; z = 60; B = 30 ° нахил зуба правий. Черв'ячна фреза - права однозахідна, Фрезерування здійснюється проти спрямування подачі.

Рішення. Приймаємо s0 = 1 мм/об; тоді

Тоді (див. роботу)

Якщо немає можливості використовувати змінне колесо z = 37, зайняте в гітарі поділу, приймаємо інший набір, що дає близьке до розрахункового значення

i под.ф = 45/73 * 65/100 = 0,505385.

Фактична подача

Sоф = 80/39 * 0,5054 = 1,03 мм / про.