Зубофрезерные станки Исполнитель

Зубофрезерные   станки

План

1. Зубофрезерные станки, работающие по методу копирования
2. Зубофрезерные станки, работающие по методу огибания
3. Зубофрезерный полуавтомат мод. 5М324А

 {spoiler=Подробнее}

Зубофрезерные станки, работающие

по методу копирования

         Основные схемы обработки зубьев по методу копирования предста­влены на рис. 18.1. Заготовку устанавливают на оправке делительного устройства или в приспособлении фрезерного станка. Для нарезания зубь­ев на заготовке необходимы три движения: главное движение — вращение фрезы; движение подачи — относительное перемещение инструмента вдоль образующей зуба; движение деления — периодический поворот заготовки на один зуб после обработки очередной впадины.

         В условиях крупносерийного и массового производства метод копиро­вания применяют для предварительной обработки зубьев, используя спе­циальные станки, работающие по полуавтоматическому циклу. Предвари­тельную обработку впадины чаще всего производят дисковыми модульны­ми фрезами. Зубофрезерные стайки для указанных целей выпускают в двух исполнениях — для обработки цилиндрических и обработки конических прямозубых колес. Кинематика и конструкция станков одинаковы, разница состоит лишь в том, что приспособление для установки заготовок у стан­ков для обработки конических колес имеет более сложную конструкцию.

Рис. 19.1. Зубофрезерный станок мод. ЕЗ-40

         На рис. 19.1., а показан принцип фрезерования зубьев конических колес. На оправке фрезерной бабки 4 устанавливают фрезу, а заготовку 3 закреп­ляют на шпинделе поворотного приспособления 2, Сообщая инструменту вертикальную подачу, фрезеруют впадину колеса. По окончании обработ­ки каждой впадины шпиндель совершает делительное движение. Угол установки шпинделя a = j - γ₁ где j - половина угла при вершине на­чального конуса колеса, γ₁ - угол ножки. При этом условии дно впадины совпадает с направлением вертикальной подачи фрезы. Поворотное при­способление двухпозиционное. Во время обработки заготовки 3 устанавли­вают очередную заготовку 5. Поворотом стола на 180° заготовку подводят к фрезе. При фрезеровании цилиндрических зубчатых колес оси шпинделей приспособления 2 параллельны вертикальным направляющим бабки 4. Зубофрезерный станок ЕЗ-40, представленный на рис. 19.1., работает по непрерывному циклу с автоматическим единичным делением нарезаемого цилиндрического или конического колеса с прямыми зубьями. В зависимо­сти от характера обработки детали станок может быть выполнен с различ­ной подачей фрезы: вертикальной, маятниковой и радиальной. При изме­нении вида подачи в станке изменяются только гидравлическая система и электрооборудование.

         На двухпозиционном поворотном столе 1 (рис. 19.1., б) находится приспо­собление 2, имеющее три шпинделя в каждой позиции. На оправках шпин­делей 3 закрепляют заготовки. Оси шпинделей установлены под углом та­ким образом, что дно фрезеруемой впадины располагается вертикально. На горизонтальном шпинделе фрезерной бабки 4 закрепляют дисковые модульные фрезы. Заготовку устанавливают в загрузочной позиции. После нажатия пусковой кнопки стол поворачивается на 180° и включает подачу сначала быстрого, а затем медленного вертикального перемещения фре­зерной бабки. После окончания фрезерования первой впадины бабка пере­ключается на обратный ускоренный ход. Как только фрезы выйдут из про­резанных впадин, происходит деление, при котором шпиндели заготовки поворачиваются на один зуб нарезаемого колеса с последующим включе­нием подачи для фрезерования очередных впадин. Наличие двухпозиционного стола и многоместного приспособления в сочетании с полуавтомати­ческим циклом обеспечивает высокую производительность станка.

         Кинематическая схема станка (рис. 19.2.) состоит из цепей: главного движения, подачи, вспомогательных движений, (рис. 19.2., а) и деления (рис. 19.2., б). Привод фрезы осуществляется от электродвигателя 5 через клиноременную передачу 1-2, гитару скоростей а₁-b₁ и червячную пару 3-4. Инструментальный шпиндель получает шесть значений частот вращения в диапазоне 62-203 об/мин. Делительная цепь в станке самостоятельная. Движение передается от электродвигателя б через зубчатые колеса 7-8, червячную пару 9-10, сменные колеса а-b, с-d, передачи 13-14, 11-12, 17-16-15 к шпинделям заготовок.

         Рабочая подача, быстрый подвод и отвод суппорта и стола, ревер­сивный поворот стола на 180° осуществляются гидравлическим приводом. Рассмотрим работу гидравлической системы станка.

Рис. 19.2. Кинематическая схема станка мод. ЕЗ-40

         Сдвоенные лопастные насосы 18 через разделительную панель 19 и пластинчатый фильтр 20 нагнетают масло в гидравлическую систему. Насос низкого давления 18 (2) подачей 25 л/мин и насос высокого давления 18 (1) подачей 5 л/мин не работают совместно. При рабочем цикле станка насос низкого давления отключается, и масло идет на слив в бак. Отклю­чение его производит разделительная панель 19 в зависимости от силы со­противления подвижных органов станка. Разделительная панель предназ­начена для предохранения от перегрузки гидропривода станка при быстром перемещении подвижных органов с малой силон (при низком давлении) и при медленном перемещении этих же органов с большой си­лой (при высоком давлении).

         Из разделительной панели масло, проходя пластинчатый фильтр 20, по­падает в золотник 21 поворота стола. В зависимости от положения конеч­ного выключателя 44 включается электромагнит 40 или 41, Происходит переключение золотника 21. Масло под давлением, проходя через золот­ник попадает в полость цилиндров-реек 26 или 27 - происходит поворот стола на 180°. Затем включается электромагнит 39 реверсивного золотника 22, Масло поступает в правую полость гидроцилиндра 23 перемещения стола - происходит подвод стола. Длина хода стола регулируется упором 24-25. После нажатия упора на конечный выключатель 42 вступает в ра­боту электродвигатель деления 6.

         После процесса деления включается электромагнит 35 реверсивного золотника 28 перемещения суппорта. Масло под давлением поступает в нижнюю полость гидроцилиндра 32 суппорта - начинается рабочая подача.' Масло из верхней полости гидроцилиндра, проходя через золотник 28, по­падает в дроссель с регулятором 30, который служит для регулирования скоростей перемещения суппорта во время рабочей подачи, Совместное действие дросселя и регулятора обеспечивает равномерную скорость дви­жения, не зависящую от нагрузки, во время фрезерования зубьев заготов­ки. После нажима упора суппорта на конечный выключатель 34 рабочий ход суппорта прекращается: выключается электромагнит 35, включается электромагнит 36 реверсивного золотника 28 и электромагнит 37 золотника 29.

         Масло из основной магистрали, проходя через золотник 29, подает команду на срабатывание напорного золотника 31, через который оно сли­вается из нижней полости цилиндра 32. Суппорт ускоренно возвращается в верхнее положение и при нажатии упора на конечный выключатель 33 останавливается. Электромагниты 36 и 37 отключаются. Золотник 28 суп­порта возвращается в исходное положение, и канал свободного слива за­крывается. После этого происходит деление заготовки на 1 / z частей и по­вторение цикла до нарезания последнего зуба. Затем суппорт быстро отходит вверх, нажимая упором на конечный выключатель 43, -станок останавливается. Оба гидронасоса продолжают работать,, и масло через разделительную панель поступает на слив. Для возобновления цикла необ­ходимо нажать кнопку «Поворот стола», находящуюся на пульте управле­ния станка.

Зубофрезерные станки, работающие по методу огибания.

         Зубофрезерные станки, работающие по методу огибания, предназначены для обработки цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, а также червячных колес. При нарезании зубьев вращение фрезы и заготовки должно быть согласованным. Чтобы обеспечить это условие, в станке имеется специальная цепь, принципиальная схема настройки которой показана на рис. 19.3. Если колесо имеет z зубьев и совершит n_к оборотов, а фреза за это время сделает n_ф оборотов, то передаточное отношение i_х между числами оборотов колеса и фрезы будет

Если фреза имеет z^’ заходов, то передаточное отношение

Рис. 19.3. Принципиальная схема настройки зубофрезерного станка

         Рассмотрим формообразующие движения станка для образования профиля зубьев (рис. 19.4.). При нарезании прямозубого цилиндрического колеса необходимо осуществить главное вращательное движение фрезы В₁,  регулируемое органом настройки i_v; вращение заготовки В₂ или В₃  согласовано с вращением фрезы В₁; перемещение суппорта с фрезой – параллельно оси стола П и настраивается органом i₃. суппорт может перемещаться вниз или вверх. При его перемещение вниз осуществляется встречное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся навстречу срезаемому слою металла. При перемещение суппорта вверх происходит попутное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся вместе со срезаемым слоем металла. При попутном фрезеровании допускается увеличение скорости резания на 20-25% по сравнению со скоростью при встречном фрезеровании.

Рис. 19.4. Структурная схема зубофрезерного станка

         При нарезании косозубых колес к рассмотренным формообразующим движениям добавляется движение для образования винтовой линии (дифференциальная цепь). При дифференциальной настройке вращательные движения фрезы и стола согласовывают двумя одновременно действующими и настраиваемыми цепями: основной и дополнительной. Дополнительная цепь связывает вращение фрезы и заготовки и настраивается звеном настройки i_y. Составим расчетные перемещения для случая нарезания косозубых колес.

         1.Вращательное движение фрезы В₁. Движениями конечных звеньев здесь являются вращение вала электродвигателя и вращение фрезы. Расчетные перемещения: n об/мин →n_ф об/мин_.

         2. Цепь образования эвольвенты. Делительная цепь связывает вращение стола и фрезы (В₂, В₁). Расчетные перемещения: 1 об. фрезы→

         3. цепь подачи. Движения конечных звеньев – вращение стола и продольное перемещение суппорта фрезы (В₂, П). расчетные перемещения:

                                               1 об. Стола ,

где s_В – вертикальное перемещение суппорта за один оборот заготовки, мм.               4. образование винтовой линии (дифференциальная цепь). Движения конечных звеньев – вращение стола и вращение фрезы. Расчетные перемещения:

где Т- шаг винтовой линии зуба.

         При нарезании прямого зуба структура станка упрощается вследствие изменения структуры кинематической группы образования формы зуба по длине. Вместо сложного винтового движения в этом случае требуется осуществить простое, прямолинейное. Орган настройки i_у не настраивается, а суммирующий механизм СМ выключается.

         Зубофрезерный полуавтомат мод. 5М324А предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях среднего и крупносерийного производства. По точности станок изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 659-79 по классу Н. Высокая универсальность станка обеспечивает работу по автоматическому циклу с радиальным врезанием, попутным и встречным фрезерованием.

                                     Техническая характеристика станка.

Наибольший нарезаемый модуль, мм………………………………8

Наибольший диаметр нарезаемых колес……………………………500

Наибольшая длина зуба, мм…………………………………………350

Мощность главного электродвигателя, кВт………………………...75

Частота вращения фрезы, об/мин……………………………………50-315

Число ступеней частот вращения фрезы……………………………..9

         На станине 1 станка (рис. 19.5.) расположены салазки 2 стола 3. стол может перемещаться в радиальном направлении. Слева на станине размещена стойка 4, на вертикальных направляющих которой установлен суппорт 5 с фрезерной головкой 6. Благодаря наличию поворотного круга фрезу вместе с фрезерной головкой можно поворачивать на заданный угол. Справа на столе расположена стойка 7; по ее вертикальным направляющим перемещается кронштейн 8, поддерживающий верхний конец оправки, на которую устанавливается заготовка.

         Рассмотрим кинематические цепи станка (рис. 19.6.).

         Цепь главного движения: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1-2-3, сменные колеса гитары скоростей a-b (валы I,II,III), колеса 4-5, 22-23, вал V, колеса 42-43, 44-45, вал VII (фреза).

         Цепь вращения стола: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1-2-3, сменные колеса a₁-b₁, колеса 4-5, 6-7, 8-9-10, дифференциал, передачи 13-14, колеса e-f, сменные колеса гитары деления a₂-b₂, c₂-d₂, колеса 15-16, 60-61, червячная пара 62-63. колесо 63 тесно связано со столом.

         Делительная цепь, связывающая вращательное движение фрезы и стола: колеса 45-44, 43-42, 23-22, 6-7, 8-10, дифференциал, колеса 13-14, e-f,сменные колеса гитары деления a₁-b₁, c₁-d₁, колеса 15-16, 60-61.

         Цепь вертикальной подачи: червячная пара 63-62, колеса 61-60, 16-15, червячная передача 17-50, колеса 58-57, сменные колеса гитары подач a₃-b₃, колеса 56-55, 33-28, червячная передача 25-18, винт вертикальной подачи с шагом t₁=10 мм.

         Ускоренная вертикальная подача осуществляется по цепи: электродвигатель 73, цепная передача 21-59, колеса 54-53, 30-28, червячная передача 25-18, винт вертикальной подачи с шагом t₁=10 мм.

         Цепь радиальной подачи для нарезания червячных колес идет от стола через червячную пару 63-62. колеса 61-60, 16-15, червячные пары 17-50, 58-57, сменные колеса a₃-b₃, колеса 56-55, 33-34, 31-32, червячную передачу 35-36 на винт радиальной  подачи Х с шагом t₂=10 мм.

         В станке имеется дополнительная цепь, связывающая вращение стола и вращение фрезы. Началом этой цепи являются стол, затем следует передача 63-62, колеса 61-60, 16-15, червячная передача 17-50, колеса 58-57, коробка подач со сменными шестернями a₃-b₃, колеса 54-53, 30-28, коническая пара 27-26, гитара дифференциала a₂-b₂, c₂-d₂, колеса 19-20, червячная пара 11-12, дифференциальный механизм, конические колеса 7-6, 22-23, 42-43,на колеса 44-45 – шпиндель. Эта цепь включается при нарезании цилиндрических косозубых колес.

Контрольные вопросы

1. Какие зубофрезерные станки работают по методу копирования?
2. Какие зубофрезерные станки работают по методу огибания?
3. Зубофрезерный полуавтомат мод. 5М324А
4. Как настраивают зубофрезерных станков?

 {/spoilers}