Нарезание червячных колес на мастер-станках производится в два этапа: чистовое зубофрезерование и зубошевингование червячным шевером. Режимы

обработки, указанные в руководствах по эксплуатации станков 542 и 543, при­ведены в табл. 43.

Припуск на толщину зуба для чистового зубофрезероваиия 1 ... 2 мм, для зубошевингования 0,2 .. . 0,3 мм в зависимости от модуля нарезаемого колеса. При черновом нарезании червяков необходимо оставлять припуск на последую­щую обработку боковых сторон витка согласно табл. 44. Режимы резания при фрезеровании цилиндрических червяков дисковыми модульными фрезами приве­дены в табл. 45, а глобоидных червяков — в табл. 46.


45. Режимы резания при фрезеровании червяков дисковыми модульными фрезами

Материал червяка		Скорость резания », м/мин		Подача на зуб фрезы sz t мм
Углеродистая сталь НВ 156 .	. . 170	25 . . .	30	0,06	. . . 0,12
Углеродистая сталь НВ 180 .	. . 220	20 . .	25	0,04	. . . 0,08
Хромоиикелиевая сталь НВ	156 .. .	15 . .	20	0,03	. . 0,05
. . . 229

§ 19. Причины брака при нарезании червячных колес и способы его устранения

Для обеспечения качественных показателей работы червячной передачи необ­ходимо яри ее конструировании и изготовлении учитывать следующие требо­вания:

1. 
   В основу конструкции червячной передачи закладывать простые геомет­рические формы с наименьшей склонностью к термическим деформациям.
   
2. 
   Предусматривать применение нормализованного инструмента.
   
3. 
   Требования к точности передачи и шероховатости ее рабочих поверхно­стей «е должны быть завышены по сравнению с эксплуатационными требова­ниями.
   
4. 
   Детали червячной передачи должны иметь поверхности, обеспечивающие качественное базирование при обработке.
   
5. 
   Детали червячной передачи должны при обработке обладать достаточной жесткостью.
   

При нарезании червячных колес на зубофрезерных станках возникают по­грешности колес, аналогичные погрешностям, возникающим при нарезании на этих станках цилиндрических колес и рассмотренным в гл. II. Поэтому для опре­деления способа устранения причин брака при нарезании червячных колес сле­дует пользоваться табл. 33.
ГЛАВА IV. НАРЕЗАНИЕ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС НА ЗУБОДОЛБЕЖНЫХ СТАНКАХ

§ 20. Технические данные зубодолбежных станков


На зубодолбежных станках производят нарезание зубчатых колес по мето­ду обката. Наиболее целесообразно использовать эти станки для нарезания ко­лес с близко расположенными зубчатыми венцами, с буртами, шевронных зубча­тых колес и колес внутреннего зацепления. Зубодолбежные станки по конструк-

75 100 125 160

200

Тип долбяка

Наименование долбяка
Дисковый прямозубый

Эскиз

		i
		1
jjj, fi—
		dd _ !
	duo

Диаметр отверстия d_t мм
31,743

44,443

44,443

88,9

101,6

II

Дисковый косозубый В = .15° В = 23°

100 100

100..14 94...13 22; 25 22; 25 44,443 44,443

IV

50 75 100 125

25 38

1,125...3,5 1,125...3,5 1,125...6,5 5 ... 9

1,125 . . . 3 1,125 ... 4

44...14 67...22 90... 16 25...14

23...9 34...9

25 28; 30 31; 32; 34 38

76; 78; 81 97; 100; 102

20 31,743 44,443 44,443

тивному исполнению подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Верти­кальные станки средних размеров выполняют с отводом стола с заготовкой во время холостого хода долбяка, а станки крупных размеров — с отводом долбя-ка при его холостом ходе. Горизонтальные станки оснащают двумя долбяками и используют в основном для нарезания шевронных зубчатых колес.

В табл 47 приведены основные технические данные зубодолбежных станков, серийно выпускаемых отечественной промышленностью.
§ 21. Инструмент для зубодолбления

Нарезание зубчатых колес на зубодолбежных станках производится зубо­резными долбяками. Дисковые прямозубые и косозубые долбяки (рис. 44) используют при нарезании блочных колес, у которых вторые венцы (или бурты) выступают за обрабатываемый зубчатый венец не более чем на 4 ... 5 модулей.

Чашечные долбяки (рис. 45) используют при нарезании зубчатых колес с сильно выступающими вторыми венцами и колес с большой длиной зуба. Хво­стовые долбяки (рис. 46) -используют для нарезания колес малого диаметра.

Одним и тем же долбяком можно нарезать зубчатые колеса с различным числом зубьев. Лучшие результаты по качеству обработки получаются, если чис­ло зубьев долбяка не будет равно или кратно числу зубьев нарезаемого колеса.

По конструктивному исполнению долбяки делятся на пять типов, основное размеры которых приведены в табл. 48.

Стандартные зуборезные долбяки изготовляют трех классов точности. В табл. 49 приведены рекомендации использования долбяков в соответствии с их точностью.

49. Рекомендации использования зуборезных долбяков

Класс точности долбяка	Степень точности по ГОСТ 1643—72 нарезаемых зубчатых колес
/1,4	6
А	7
В	8

§ 22. Основные части и настройка вертикального зубодолбежного полуавтомата 5122


Зубодолбежный полуавтомат 5122 предназначен для нарезания долбяками цилиндрических зубчатых колес внешнего и внутреннего зацепления, в том числе валов-шестерен, зубчатых реек, зубчатых секторов и кулаков. Ось нарезаемого изделия располагается на полуавтомате вертикально. Установка межосевого рас­стояния, а также врезание «а глубину зуба производятся перемещением стола с изделием. Обеспечение зазора между долбяком и нарезаемым зубчатым колесом при холостом ходе долбяка осуществляется отводом долбяка в направлении общей оон долбяка п изделия или под углом к основному отводу смещением стойки в поперечном направлении.

Полуавтомат 5122 (рис. 47) состоит из станины /, внутри .которой находятся резервуары для охлаждающей жидкости и гидросистемы. Сверху станины за­креплен промежуточный корпус 12, называемый проставкой, на котором уста­новлена стойка 9. В проставке размешены механизм врезания, гидроцилиидр подвода стола, а также гитара деления. Стол 3 с червячной делительной пере­дачей перемещается по направляющим станины с помощью гидроцилиндра. Сбо­ку стола находятся конец вала и лимб 2 для установки межосевого расстояния.

Стойка 9 может быть смещена в поперечном направлении по корпусу 12 и зажата на нем. В стойке под крышкой 10 смонтирован главный привод, под





дверкой 5 находится кулисный механизм, связанный со штосселем суппорта. Под крышкой И расположена гитара подач. На передней стенке стойки находятся пульт управления 8, а также квадратный конец 4 вала ручного поворота при­вода. Сверху стойки укреплены суппорт 7 и коробка круговых по­дач 6. В суппорте расположены штоссель с червячной делительной передачей и пружина штооселя. Электрошкаф 13 и гидростанция 14 вынесены на пределы полуав­томата

Кинематическая схема зубо-долбежного полуавтомата 5122 (рис. 48) состоит из следующих

основных цепей: главного движения, круговых иодач. деления и цепи отвода долбяка (при его холостом ходе).

Цепь главного движения связывает вращение двухскоростного электродвигателя Ml (940/4440 об/.мин, 2,1/3 кВт) и вала кулисного механиз­ма (КМ), передающего штосселю возвратно-поступательное движение. Частота дви­жения штосселя определяется по формуле

0,25

0,315

0,40

0,50

0,63

0,80

1,0

1,25

1,6

Цепь деления осуществляет кинематическую связь между инструмен­том (Ин) и заготовкой (Заг). Настройка цепи производится сменными зубчаты­ми колесами по формуле

'дел — — u ' i '

-число нарезаемых зубьев; a_t, b_l3 с,, d\-

где ze — число зубьев долбяка; z -числа зубьев сменных колес.

В руководстве по эксплуатации полуавтомата приведена таблица настройки гитары деления на число зубьев от 10 до 204. При нарезании зубчатых колес внутреннего зацепления в гитару деления между колесами ci и d\ устанавливают дополнительное колесо с любым числом зубьев. При этом заготовка изменяет направление своего вращения на одинаковое с долбяком.

Кинематическая цепь отвода инструмента при его холостом ходе осуществляет связь между кулисным механизмом (КМ) и кулаком (Кул). За один двойной ход долбяка кулак также делает один оборот, отводк долбяк от заготовки при холостом его ходе.
§ 23. Основные части и настройка зубодолбежного полуавтомата 5А130, работающего резцовой головкой

Зубодолбежный полуавтомат 5А130 относится к специализированным станкам и предназначен для нарезания цилиндрических зубчатых колес внешнего зацеп­ления резцовой головкой в условиях крупносерийного и массового производства.

Резцы зубодолбежной головки имеют профиль, соответствующий профилю впа­дины зчбьев нарезаемого колеса, а их количество соответствует числу парсзао-мых зубьев. В процессе резания резцовая головка остается неподвижной, j на­резаемое колесо совершает возвратно - поступательное движение вдоль своей оси. Во время холостого хода нарезаемого колеса резцы головки перемещаются в на­правлении оси колеса на величину подачи до полу­чения полной глубины зуба.

Полуавтомат (рис. 50) состоит из станины /, на верхней плоскости которой жестко закреплена стойка 11. С левой стороны к ста­нине прикреплен бак 2 для сбора охлаждающей жид­кости. В станине располо­жены главный привод, штоссель с изделием 13 и сменные зубчатые колеса гитары скоростей, доступ к которым осуществляется при открывании дверок 15. На передней стенке станины находятся левый пульт 3 и правый пульт 14. С левого пульта производится управ­ление ходом и доворотом штосселя, а также подъе­мом и опусканием резцовой головки. С правого пульта производится управление циклом работы полуавто­мата.

По вертикальным на­правляющим стойки перемещаются салазки суппорта 10, механизм перемеще­нии 9 которых находится сверху стойки. Резцовая головка расположена в кор­пусе 12, прикрепляемом к салазкам суппорта 10. На переднюю стенку салазок помещены визир 6 развода резцов и визир 8 глубины впадины нарезаемого чуб-чатого колеса. Величина установки хода салазок определяется кулачками 5, воз­действующими иа конечные выключатели 4 и 7.

Кинематическая схема полуавтомата (рис. 51) состоит из следующих основ­ных испей: главного движения, подач и установки салазок суппорта.

Цепь главно! о движения связывает вращение электродвигателя Ml (22 кВт, 970 об/мин) и кривошипно-шатунного механизма (КМ), сообщаю­щего штосселю с заготовкой возвратно-поступательное движение. Частота дви­жения штосселя выбирается для каждой конкретной детали в диапазоне 40 . . . . . - 100 дв. ход/мин и настраивается по формуле

Черновое нарезание под последую щее зубодолбление

Кинематическая цепь установки салазок суппорта свя­зывает вращение электродвигателя М2 (1362 об/мин; 3 кВт) с ходовым винтом 42X2, обеспечивая опускание резцовой головки в начале рабочего цикла и ее подъем в конце цикла. Скорость перемещения салазок составляет 8,5 мм/с.

Кроме основных кинематических цепей в полуавтомате имеются цепь дово-рота штосселя (работающая от электродвигателя МЗ) и цепь ручной установки резцов в резцовой головке.

§ 24. Режим обработки при зубодолблении
Назначение рациональных режимов обработки при зубодолблении заклю­чается в выборе величины круговой подачи и скорости резания, которые зависят от параметров обрабатываемого зубчатого колеса, характеристики используе­мого оборудования и требуемого качества нарезаемого колеса.

Рекомендуемые величины круговых подач для станков с различной мощ­ностью главного привода приведены в табл. 53, рекомендуемые скорости реза­ния — в табл. 54, а поправочные коэффициенты на режимы резания для изме­ненных условий работы — в табл. 55.

Величины подач в таблицах указаны при обработке за один рабочий ход. При черновой обработке в два рабочих хода табличные значения подач следует увеличить на 20% (умножить на коэффициент 1,2). Величины радиальных подач (при врезании) определяются по формуле s_pall = 0,1 . . . 0,3 s_Kp-


Большие значения подач следует применять при обработке зубчатых колес с числом зубьев свыше 25, меньшие — с числом зубьев до 25.

где I — длина хода штосселя, мм; п — частота движения штосселя, дв. ход/мин.

Эксцентриситет кривошипного вала (КМ) обеспечивает длину хода штоссе­ля на величину до 120 мм.


Кинематическая цепь подачи связывает поступательное движе­ние заготовки (Заг) с радиальным перемещением резцов в резцовой головке (Ин). Подача и отвод резцов производятся двумя конусами, между которыми расположены хвостовики резцов. В цепи подачи имеются три кулачка, которые производят следующие действия. Кулачок 1 (Кул1) за каждый двойной ход за­готовки совершает один оборот и через систему рычагов воздействует на конусы


резцовой головки, опуская и поднимая их на 1,7 им, что в свою очередь сдвига­ет и раздвигает резцы на величину 0,85 ,мм. При раздвинутых резцах заготовка совершает холостой ход вниз. Кулачок 2 (Кул2) .воздействует на собачку хра­пового механизма, связанного с кулачком 3 (КулЗ), профиль которого имеет плавный подъем кривой на большей части окружности и «рутой спуск на мень­шей ее части. Величина подъема профиля кулачка 3 должна быть равна двойной высоте зуба нарезаемого колеса; следовательно, на каждый нарезаемый модуль требуется свой кулачок подачи. Для получения различной величины единичной подачи устанавливают храповик с другим числом зубьев, при этом одна заго­товка полностью может быть обработана с различным числом резов, приведен­ных в табл. 52.

55. Поправочные коэффициенты на режимы резання для измененных условий работы [7]

12ХН4А, 20ХНМ, 18ХГТ, I2XH3, 20Х

156 ... 229

0,9

0,9

ЗОХГТ

156 ... 207

0,9


0,8

0,9

38ХМЮА

156 .. . 229

0,7

Частота движения долбяка определяется по формуле

1ООО•v , , п = ——— (дв. ход/мин),

где L — длина хода долбяка, состоящая из ширины нарезаемого зубчатого вен­ца (Ь) и величины перебега (U) в обе стороны от венца, определяемого по табл. 56.



В табл. 57 приведена частота движения долбяка, определенная для ряда длин и скоростей. На станке устанавливается ближайшее от табличного зна­чение.

Пример определения режимов резания при зубодолблении

Деталь — цилиндрическое зубчатое колесо, модуль т = 3 мм, число зубь­ев z = 35, ширина венца Ь = 25 мм, угол наклона зубьев 6 = 20°, материал сталь 40Х, твердость НВ 156 .. . 207.

Операция — чистовая обработка по сплошному металлу.

Оборудование — универсальный зубодолбежный полуавтомат 5122, мощность главного привода 2,1/3 кВт, наибольший обрабатываемый модуль 5 мм.

Выбор подачи. По табл. 53 круговая подача при чистовом нарезании по сплошному металлу для стали выбирается s _кр = 0,30 мм/дв. ход. По табл. 55 поправочный коэффициент на подачу К Ms — 1,0.

Согласно паспорту станка круговая подача принимается s_Kp= 0,315 мм/дв. ход.

Величина радиальной подачи подсчитывается s _рад= s_Kp -0,2 = 0,30-0,2== =0,06 мм/дв. ход и принимается согласно паспорту станка 5_рад=0,067 мм/дв. ход.

Определение скорости резания. По табл. 54 для нарезаемого модуля до 4 мм и при круговой подаче 0,32 мм/дв. ход скорость резания составляет v = = 18,2 м/мин.

По табл. 55 поправочные коэффициенты на скорость резания: а) в зависи­мости от механической характеристики стали Д'лг» = 1,0; б) в зависимости от угла наклона зуба К = 0,9. Нормативная скорость резания с учетом коэф­фициентов v = 18,2 1,0-0,9 = 16,4 м/мин.

Частота движения долбяка. По табл. 56 величина перебега долбяка для ширины венца свыше 19 и до 51 мм составляет h = 8 мм.

Длина хода долбяка L = b + U = 25 + 8 = 33 мм. По табл. 57 для длины хода долбяка 35 мм и скорости резания 17 м/мин частота движения долбяка составляет я = 245 дв. ход/мин.

Согласно паспорту станка принимаем ближайшее большее значение, так как нормативная взята по меньшим параметрам скорости резания: п = 280 дв. ход/мин. При этом фактическая скорость резания будет

2-n-L 2-280-33

v= = = 18,5 м/мин.

1000 1000

Проверка режимов по мощности, затрачиваемой на резание, производится по табл. 54.

Для модуля до 4 мм и круговой подачи «кр = 0,32 мм/дв. ход мощность на резание составляет N = 1,2 кВт.

По табл. 55 поправочные коэффициенты на мощность: в зависимости от ме­ханической характеристики стали К mist = 1,0; ^в зависимости от угла наклона зуба Kpiv — 0,9; в зависимости от числа зубьев K_zjy = 1,1.

Нормативная мощность, затрачиваемая на резание с учетом коэффициентов: N = 1,2-1,0-0,9-1,1 = 1Д8 кВт.

Мощность на шпинделе станка N₃ с учетом к.п.д. г]=0,8 составляет; N₃ = 2,1-0,8 = 1,68 кВт, что больше мощности, потребляемой на резание; сле­довательно, режимы резания выбраны правильно.

<предыдущая страница | следующая страница>