§ 13. Причины брака при зубофрезеровании и способы его устранения

Нарезанное на зубофрезерном станке зубчатое колесо должно обеспечивать заданные эксплуатационные качества, определяемые степенью его точности. До­пуски на контролируемые параметры точности цилиндрических зубчатых колес для степеней от 3*-й до 12-й приведены в ГОСТ 1643-—72. Превышение указан­ных в стандарте допусков является браком.

В табл. Зв приведены погрешности, возникающие при нарезании зубчатых колес червячными фрезами, указаны возможные их причины, а также способы устранения.

33. Погрешности, возникающие при зубофрезеровании, и способы их устранения

Характер погрешностей		Возможные причины		Способы устранения
Зуб прямозубого коле­са не параллелен оси за­готовки		Неточная настройка гитары деления Незакрепление ведо­мого вала гитары диф­ференциала Ненадежное крепле­ние заготовки		Проверить установлен­ные сменные колеса гита­ры деления на число зубьев Закрепить стопором вал Увеличить зажим заго­товки
Большая накопленная погрешность окружных шагов нарезаемых ко­лес и большая погреш­ность разности окружно­го шага		Неправильное поло­жение заготовки в уста­новочном приспособлении Неправильное зацеп­ление сменных зубчатых колес гитары деления		Устранить зазор между оправкой и посадочным от­верстием заготовки. Устра­нить биение оправки и заготовки. Устранить от­жим детали хомутиком при работе в центрах Проверить зацепление сменных колес и установить между зубьями зазор 0,05... 0,1 мм
		Неточная установка червячной фрезы Большое биение цент­ров стола и контрпод­держки		Проверить радиальное и торцовое биение фрезы Проверить состояние при-легаемых поверхностей фре­зы, при необходимости устранить дефекты Довести биение центров до величины, установлен­ной нормативами
Большая погрешность .профиля зуба		Плохое качество фре­зы (отклонение угла профиля зубьев, неточ­ность шага, «епараллель-ность передней поверхно­сти зубьев, неточность посадочного отверстия и т. д.)		Заменить червячную фре­зу, предварительно проверив ее точностные параметры
Характер погрешностей	Возможные причины		Способы устранения
	Радиальное биение фрезы Прогиб и отжим уста­новочного приспособле­ния Погрешность делитель-нон цепи станка		Заново установить фрезу на оправку Проверить надежность за­крепления установочного приспособления Проверить зазор еменнш; зубчатых колес гитары де­ления,
Отклонение направ­ления зубьев, симмет­ричное по обеим сторо­нам (конусность зубьев)	Непараллелыюсть дви­жения фрезерного суп­порта относительно оси вращения стола в про­дольной плоскости станка Интенсивный износ режущих кромок фрезы за время нарезания од­ного колеса		Отладить станок на соот­ветствие геометрическим нормам точности по движе­нию фрезерного суппорта Снизить режимы резания
Дробленая поверх­ность и следы вибрации на нарезаемых зубьях	Большие зазоры в под­шипнике, поддерживаю­щем оправку с фрезой и в переднем подшипнике фрезерного шпинделя Большое расстояние между опорами оправ­ки фрезы при малом ее диаметре Недостаточно жесткое-крепление заготовки Малое число зубьев фрезы Отсутствие смазки в суппорте или столе		Заменить втулку поддер­живающего подшипника н подтянуть подшипник шпин­деля Приблизить поддерживаю­щую опору фрезерной оп­равки к шпинделю Установить заготовку вг более жесткое приспособ­ление Для чистовой обработки выбрать фрезу с возможно большим числом зубьев Проверить поступление смазки в суппорт и стол
Большая шерохова­тость поверхности зубь­ев нарезаемого колеса	Плохая заточка фрезы Нежесткость крепле­ния фрезы и заготовки Загрязнение и непра­вильный выбор СОЖ Большая величина продольной подачи		Сменить затупленную фрезу Устранить нежесткость крепления Сменить загрязненную СОЖ Уменьшить величину про­дольной подачи

ГЛАВА III. НАРЕЗАНИЕ ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС И ЧЕРВЯКОВ НА ЗУБОФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ
§ 14. Технические данные станков

Червячные колеса нарезают на универсальных зубофрезерных станках пз методу радиальной илн тангенциальной подачи, а также на станках, предназна­ченных специально для этой цели. К ним относятся мастер-станки для нареза­ния червячных делительных колес, основные технические данные которых при­ведены в табл. 34, н ставки для нарезания глобоидных червячных пар, техни­ческие данные которых приведены в табл. 35.

Нарезание червяков производят на специальных станках, основные техниче­ские данные которых приведены в табл. 36.



Индекс ЕЗ присвоен спецстанкам егорьевского станкозавода «Комсомолец», а индекс КУ — спецстанкам Коломенского завода тяжелых станков.

§ 15. Инструмент для нарезания червячных колес и червяков

При нарезании червячных колес на зубофрезерных станках воспроизводится зацепление той одновитковой или многовитковой передачи, которая будет рабо­тать в конкретном механизме. Поэтому размеры и профиль инструмента для ва-

резания червячных колес соответствуют размерам и профилю рабочего червяка, кроме размера по диаметру вершин витков, увеличение которого учитывает ра­диальный зазор в зацеплении рабочего червяка с колесом.

У чистовой червячной фрезы (рнс. 35) стружечные канавки располагаются

параллельно ее оси, что обеспечивает более точное расположение режущих кромок от­носительно зубьев колеса. Для придания фрезе большей жесткости шпоночный паз выполнен на торце.

На рис. 36 изображена одновитковая червячная фреза, выполненная заодно с оп­равкой. Такая конструкция характерна для фрез малых диаметров, но крупных моду­лей.

Для чистового нарезания точных чер­вячных колес применяют червячные ше-веры (рис. 37), представляющие собой чер­вяки, на боковых поверхностях витка ко­торых выполнены зубья в виде узких лен­точек шириной 0,2 .. . 0,6 мм (рис. 37, б). Некоторые шеверы (рис. 37, а) снабжены стружечными канавками, однако это снижает число режущих зубьев, что сказывается на точности профиля нарезаемого червячного колеса. При этом шевер и червяк должны шлифоваться при одинаковой установке шлифо­вального круга (для обеспечения точного сопряжения шевингуемого колеса с рабочим червяком).

В ряде случаев при отсутствии стандартной или специальной червячной фре­зы червячные колеса нарезают резцом, называемым резцом-летучкой (рис. 38).

Профиль режущей кромки резца при нарезании колес, сцепляющихся с архиме­довым червяком, соответствует профилю витка червяка в осевой плоскости; при этом режущая кромка будет прямолинейной. При яарезании червячных колес, сцепляющихся с другими червяками, профиль резца-летучки должен соответст­вовать профилю червяка в нормальном сечении по витку.

°) 5)

Глобоидные червячные колеса нарезают специальными глобсадными фреза­ми, размеры рабочей части которых должны соответствовать сопрягаемому с ко­лесом глобоидному червяку. Фрезы изготовляют черновыми и чистовыми. Из-за большой сложности изготовления глобоидные фрезы используют только в круп-

несерийном и массовом производствах. В других производствах глобоидные ко­леса нарезают резцами. Резцы иа резцовой оправке устанавливают по касатель­ной к профильной окружности зуба и вылетом по внутреннему диаметру зуба колеса. Форма и размеры резцов определяются параметрами глобоидного чер­вяка.

Цилиндрические червяки нарезают профильными резцами на токарпо-винто-резных станках, стандартными дисковыми фрезами (рис. 39) на резьбофрезерных или зубофрезерных станках, а также зуборезными долбяками на специальных зубодолбежных станках.

ского червяка

Для .нарезания глобоидных червяков используют зуборезные долбяки, раз­меры которых соответствуют размерам сопрягаемого глобоидного колеса, а так­же резцы и резцовые головки. При этом червяк устанавливают в инструменталь­ный шпиндель, а инструмент на стол станка.

§ 16. Основные части и настройка зубофрезерного мастер-станка 543 для делительных червячных колес

Зубофрезерный полуавтомат 543 предназначен для окончательной чистовой обработки зубьев высокоточных червячных колес, используемых для делительных пар зубообрабатывающих станков, поворотных столов координатно-расточиы* станков, а также других точных механизмов. Заготовкой является предваритель­но нарезанное на другом станке червячное колесо. Работа на полуавтомате осу­ществляется по методу радиального врезания с непрерывной или периодической подачей. Полуавтомат 543 (рис. 40) состоит из станины /, по горизонталышм направляющим которой перемещается фрезерная стойка 9. На передней части-станины установлен стол 2. Сзади к станине прикреплены коробка привода, а на передней стенке .механизм врезания 5. На планшайбе стола 15 устанавливают подставку с заготовкой 14. Стол вращается в роликовом подшипнике и опирает­ся на плоские круговые направляющие постели. Делительное червячное колесо-имеет большое число зубьев, увеличенную высоту зуба и уменьшенный угол про­филя, что значительно улучшает эксплуатационные его качества. С правой сто­роны стола под крышками 16 размещена гитара деления. Остальные 'настраивае­мые гитары (скоростей и подач) расположены с задней стороны станка (на ри­сунке не видны). Под механизмом врезания размещена станция смазки 4. В суп­порте 11 размещены шпиндель инструмента и цилиндрические зубчатые колеса-привода шпинделя. Опорами шпинделя служат подшипники скольжения, обеспе­чивающие радиальное и осевое биение шпинделя в пределах 0,002 мм. Оправка с инструментом 13 поддерживается опорой 12. На корпусе механизма врезаки» размещены главный пульт управления 3, рукоятка 8 перевода на автоматический

1 ~- станина, 2 — стол, 3 — главный пульт управления, 4 — станция смазки, 5 — механизм врезания, 6 — маховик радиальной установки, 7 — крышка механизма периодической подачи, 8 — рукоятка цикла, 9 — стойка, 10 — пакетный переключатель, 11 — суппорт, 12 — контр­поддержка фрезы, 13 — инструмент, 14 — заготовка, 15 планшайба стола, 16 — гитара деления



А

Гитара скорости

В

цикл работы, переключатель 10 и маховик 6 радиального подвода стойки. Под крышкой 7 находится храповой механизм периодической подачи и упоры ради­ального врезания. Электрошкаф, гидростанция и главный привод расположены вне полуавтомата.

Кинематическая схема полуавтомата 543 (рис. 41) состоит из следующих ос­новных кинематических цепей: главного движения, деления, подачи, корректи­рующего устройства и ускоренных перемещений стола и стойки.

Цепь главного движения связывает вращение электродвигателя Ml мощностью 3 кВт с вращением инструмента (Ин). Настройка цепи на требуе­мую частоту вращения инструмента производится сменными зубчатыми колеса­ми Л и В по формуле

А

и_ин= 19 —g-,

где А и В — числа зубьев сменных колес. Настраиваемая на полуавтомате ча­стота вращения инструмента приведена в табл. 37.

Кинематическая цепь деления связывает вращение инструмента {Ин) с заготовкой (Заг) и настраивается по формуле

60-К й_ _с_

'дел — = , • , •

г b а

где 2 — число нарезаемых зубьев; К — заходность червячной фрезы; а, Ъ, с, d — числа зубьев сменных колес.

Таблица настройки гитары деления на числа зубьев от 30 до 300 приведена в руководстве по эксплуатации полуавтомата.

Кинематическая цепь радиальных подач связывает враще­ние заготовки {Заг) с перемещением инструментальной стойка от винта 10X1-Настройка цепи производится по формуле

s = —-— • (мм/об),

Ь\ di

где s — радиальная подача в .мм на один оборот заготовки; a,, bi, С\, d_x—чис­ла зубьев сменных колес. Величина настраиваемых на полуавтомате непрерыв­ных радиальных подач приведена в табл. 38.

Периодические радиальные подачи величиной 0,02; 0,04 и 0,06 мм осуществ­ляются храповым механизмом.

Кинематическая цепь ускоренного перемещения стойки связывает вращение двухскоростного электродвигателя М2 при его работе на второй ступени (4420 об/мин; 2,1 кВт) с ходовым винтом 10x1. При этом пакет­ным переключателем 10 (рис. 40), устанавливаемым в положение «стойка», вклю­чается дисковая муфта ДМ (рис. 41) и отключается кулачковая муфта КМ1 а рукояткой отключается кулачковая муфта КМ2. Ускоренный ход стойки про­исходит со скоростью 130 мм/мин.

Ускоренное вращение стола происходит от этого же электродвигателя М2, но при его работе на первой ступени (1,9 кВт; 950 об/мин). При этом переклю­чателем 10 (рис. 40), устанавливаемым в положение «стол», отключается диско­вая муфта ДМ (рис. 41), муфта КМ1 остается отключенной, а муфта КМ2 вклю­чается рукояткой. Во время ускоренного вращения стола зубчатые колеса гита­ры деления необходимо расцепить.

Кинематическая цепь корректирующего устройства свя­зывает вращение делительной червячной пары 1/360 с вращением копиров К1 и К2. На периферии копира К1 нанесена кривая, соответствующая кривой, отра­жающей накопленную погрешность делительного колеса; а на копире К2 нане­сена кривая, гоответствующая циклической погрешности, переносимой на заго­товку делительным червяком. Копир Ю делает один оборот за один оборот делительного колеса, а копир К2 — один оборот за оборот делительного червяка. Ощупывающие нож и ролик, расположенные на рычаге (Рыч), качают его в со­ответствии с кривыми копира, а рычаг в свою очередь передает качание корпусу планетарного механизма, создавая дополнительный доворот делительному червя­ку. Такой доворот, индивидуальный для каждого полуавтомата, компенсирует на­копленную и циклическую погрешность делительной червячной пары полуав­томата.

§ 17. Основные части и настройка полуавтомата 547Б для нарезания глобоидных червячных пар

Полуавтомат 547Б предназначен для нарезания глобоидных червяков рез­цовыми головками и глобоидных червячных колес глобоияными фрезами. На по­луавтомате также нарезают червячные колеса цилиндрическими фрезами по ме­тоду радиальной подачи. Область использования полуавтомата — мелкосерийное и серийное производство.

Полуавтомат 547Б (рис. 42) по компоновке подобен зубофрезерный станкам и состоит из станины 1, на которой жестко закреплена стойка 5. Внутри станины размещены гидропривод, агрегат смазки и резервуар системы охлаждения. С ле­вой стороны к станине прикреплена коробка привода 2, в которой находятся сменные зубчатые колеса гитары скоростей и зубчатые колеса привода с электро­магнитными муфтами. С правой стороны станины по ее горизонтальным направ­ляющим перемещается стол 8, внутри которого находится делительная червяч­ная передача. На планшайбе стола устанавливают изделие или инструмент.

В стойке 5 смонтирован дифференциал, вертикальный вал главного привода и привод быстрых перемещений. Снаружи к стойке прикреплена коробка рас­пределения движений 3 и пульт управления 4. Каретка 6, перемещаемая при наладке по вертикальным направляющим стойки, несет на себе суппорт 7. В суп­порте находятся цилиндрические зубчатые колеса и червячная передача привода шпинделя.

Кинематическая схема полуавтомата (рис. 43) состоит из следующих основ­ных кинематических цепей: главного привода, деления и подач.

Цепь главного движения связывает вращение главного электро­двигателя Ml мощностью 7,5 кВт с вращением инструмента (Ин). Настройка

Рис. 42. Полуавтомат 547Б для нарезания глобоидных червячных пар:

/ — станина, 2 — коробка привода, 3 — коробка распределения дви­жений, 4 — пульт управления, 5 — стойка, 6 — каретка, 7 — суппорт,


8 — стол

цепи производится сменными зубчатыми колесами А и В и зубчатыми колесами, включаемыми электромагнитными муфтами ЭМ1 и ЭМ2. В табл. 39 приведена настраиваемая частота вращения инструментального шпинделя.

Кинематическая цепь деления связывает вращение заготовли (За.:) с вращением инструмента (Ин). Настройка цепи осуществляется сменны­ми зубчатыми .колесами а, Ъ, с, й, е, f. При e/f = 48/60 формула настройки

12-К _а_ _с_

^1лел~ г ~ Ь ' а' где а, Ъ, с, а — числа зубьев сменных колес; К — заходность фрезы; г ■— число нарезаемых зубьев червячного колеса.

В руководстве по эксплуатации полуавтомата приведена таблица настройки гитары деления для наиболее ходовых сочетаний заходности червяка пли фрезы (К = 1 . . . 4) « чисел зубьев колеса (г = 24 . . . 69).

Кинематическая цепь радиальной подачи связывает враще­ние заготовки (Заг) с перемещением стола от ходового винта 10X1 радиальной подачи. Настройка цепи осуществляется сменными зубчатыми колесами а₂ и Ь₂ по формулам, приведенным в табл. 40. Значения коэффициентов в формулах за­висят от зубчатых колес цепи, включаемых в работу электромагнитными муф­тами.

40. Настройка радиальных подач


Формула настройки

Радиальная подача s_p, мм/об

Числа зубьев сменных колес


Sn = 0,067-


s_p = 0,23­

62

62


0,028 0,034

0,060	27	93
0,090	28	68
0,120	32	64
0,190	43	53
0,230	48	48
0,280	53	43
0,460	64	32
0,550	68	28
0,630	43	53
0,780	48	48
0,960	53	43
1,560	64	32
1,780	68	28

<предыдущая страница | следующая страница>