Шлицефрезерные станки и производительные методы обработки зубьев колес Исполнитель

Шлицефрезерные  станки  и  производительные методы обработки зубьев колес

План

1. Шлицефрезерные станки
2. Обработка зубьев колес накатыванием, точением и протягиванием

{spoiler=Подробнее} 

Шлицефрезерные станки

         Шлицефрезерные станки предназначены для фрезерования шлицев на валах. Обработка шлицев осуществляется червячными шлицевыми фрезами по методу обката, аналогично нарезанию зубьев на зубофрезерных станках.

         В процессе огибания профиль специальной червячной фрезы образует боковые стороны шлицев и «усики», применяемые при центрировании шлицевого соединения по внутреннему диаметру (рис. 21.1., а). На рис 21.1., б изображен профиль шлицевой фрезы, когда центрирование происходит по наружному диаметру. Для получения заданного профиля шлицевого вала необходимо, как и при зубофрезеровании, главное движение-вращение червячной фрезы и движение обката - перемещение фрезы вдоль заготовки.

Рис.21.1. Схема фрезерования шлицев по методу обката

         На рис 21.2. показан шлицефрезерный станок 5350А. В направляющих станины 1 перемещается бабка 2, которую можно закреплять в необходимом положении соответственно размерам детали. Последнюю устанавливают в центрах делительной 3 и задней 2 бабки. Фрезерная бабка 4 несет шпиндель 5 червячную фрезы. Она может поворачиваться в вертикальной плоскости для соответствующей установки оси червячной фрезы относительно оси детали на угол подъема винтовой линии фрезы. Фрезерная бабка перемещается относительно детали.

         На рис. 21.3. изображена кинематическая схема шлицефрезерного станка, имеющая три  основные  цепи:  главного движения,  обката  и  подач.

         Цепь главного движения - электродвигатель 25, клиноременная переда­ча со сменными, шкивами 24 и 23 и передачи 1-2, 3-4. Цепь деления связывает фрезерный шпиндель IV со шпинделем изделия X передачами ,4-3, 2-1, 5-6, 7-8, 9-10, сменными колесами гитары деления a-b, c-d и червячной передачей 11-12. Цепь подач (связывает шпиндель изделия с винтовой парой 17-18)- червячная передача 12-11, сменные колеса подач а₁-b₁ и с₁-d₁  цилиндрическая передача 13-14 и червячная пара 15-16. Быстрое вращение ходовой винт получает от электродвигателя 26 быстрого хода через червячную, передачу 15-16 при выключенной муфте 29. Вручную ходовой винт вращают через передачу 19-20 и 15-16. В про­цессе фрезерования детали сообщается только вращательное движение об­жата, осевая подача на станке осуществляется поступательным движением вращающегося инструмента.

Рис 21.2. Шлицефрезерный станок мод. 5350А.

         Установка на глубину фрезерования производится перемещением инструмента вручную. Червячная передача 27-28 служит для поворота. фрезерной головки . на угол спирали инструмента, реечный механизм 21-22 - для перемещения задней бабки.

         Цепь главного движения настраивается обычным способом. Формула настройки цепи

D₂₄ / D₂₃ = n_ф / С_v

где С_v = 232 — постоянная цепи.

         Направление вращения фрезы меняется реверсом главного электродвигателя.

         При установке сменных колес подачи и деления в первую очередь устанавливают колеса подач. Величина подачи выбирается по таблицам режимов резания в зависимости от высоты и ширины шлица, обрабатываемого материала, вида обработки и конструкции инструмента. Если выбранная подача не совпадает с табличной, то необходимо подобрать ближайшую.

Рис. 21.3.Кинематическая схема шлицефрезерного станка мод.5350А

 Обработка зубьев колес накатыванием,

точением и протягиванием

         Технический прогресс в области зубонарезания характеризуется повышением стойкости режущего инструмента, производительности и точности обработки, применением новых технологических процессов, их автоматизацией. К новым прогрессивным методам изготовления зубчатых колес следует отнести накатывание зубьев, обкатку зуботочением, фрезерование гребенчатыми фрезами, строгание зубодолбежными головками, протягивание прямолинейными (цепными и цельными) протяжками, фрезерование конических колес двумя дисковыми фрезами и протягивание круговыми протяжками (метод копирования). Разрабатываются и применяются новые конструкции режущего инструмента, например острозаточенные червячные фрезы, многозаходные червячные фрезы, фрезы с увеличенным наружным диаметром и др. Рассмотрим некоторые из прогрессивных методов нарезания зубчатых колес.

         Накатывание зубьев цилиндрических колес пластическим деформированием материала заготовки без снятия стружки. Прокатные станы, предназначенные для изготовления колес этим способом, имеют кинематически связанные шпиндели. На одном из них на оправке устанавливают заготовку, а на других – инструменты в форме обычных зубчатых колес. Диаметр заготовки принимают примерно равным диаметру длительной окружности накатываемого колеса. Шпинделям сообщается вращение, соответствующее по частоте вращению двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении (рис. 21.4.)

Рис. 21.4. Схема накатывания зубьев колес

         Существует три способа накатывания. При первом из них (рис. 21.4., а) заготовку 1 прокатывают  между двумя зубчатыми колесами – инструментами 2, имеющими коническую приемную часть. Инструментальные шпиндели устанавливают относительно заготовки на размер, равный межосевому расстоянию. Инструментальные шпиндели вращаются, а шпиндель заготовки, кроме того, получает прямолинейную подачу вдоль оси. Зубчатое колесо-инструмент, вступая в контакт с заготовкой, накатывает на ней зубья.

         При втором способе (рис. 21.4., б) накатывание зубьев производится сразу по всей их длине. При этом оси инструмента 2 и заготовки 1 постепенно сближаются до величины заданного межосевого расстояния.

         В зарубежной практике применяют накатывание с помощью инструментальных  реек (рис. 21.4., в), между которыми прокатывается заготовка 1. накатывание производится за один рабочий ход. При обработке зубчатых колес с модулем более 1,5 мм пользуются горячим накатыванием. Мелкомодульные колеса накатывают в холодном состоянии.

         Метод накатывания имеет два больших преимущества: высокие производительность обработки и долговечность зубчатых колес. Последнее обстоятельство объясняется тем, что при накатывании волокна материала не перерезаются, как при фрезеровании, и, кроме того, накатанные поверхности приобретают наклеп. Данный метод является перспективным и может получить широкое распространение при обработке звездочек цепных передач, конических колес и других деталей

         Зуботочение. При зацеплении двух цилиндрических колес с винтовыми зубьями, работающих с перекрещивающимися осями, наблюдается относительное скольжение боковых поверхностей зубьев того и другого колеса. Это обстоятельство использовали для нарезания цилиндрических зубчатых колес (автор Ю.В. Цвис), заменив одно из двух сцепляющихся винтовых колес инструмента типа зуборезного долбяка, а другое – заготовкой. В данном случае инструмент можно представить как многозаходную червячную фрезу. Этим способом можно нарезать как косозубые, так и прямозубые цилиндрические колеса. Прямозубые колеса необходимо нарезать обязательно косозубым инструментом, так как только в этом случае угол скрещивания осей не будет равен нулю.

         На рис. 21.5. представлены три схемы нарезания цилиндрических зубчатых колес методом зуботочение: нарезаемая зубчатое колесо прямозубое, инструмент – обкатной косозубый резец (рис. 21.5., а); нарезаемое колесо косозубое, инструмент – обкатной прямозубый резец (21.5., б); нарезаемое зубчатое колесо косозубое, инструмент -обкатной косозубый резец (рис. 21.5., в).

Рис.21.5. Схемы нарезания зубчатых колес методом зуботочения

         Наивыгоднейший угол скрещивания осей резца и заготовки 90⁰. Чем меньше угол скрещивания, тем хуже условия резания. Как показали исследования, производительность зуботочения выше производительности зубофрезерования примерно в 3-5 раз.

Контрольные вопросы

1. Методы обработки шлицевых поверхностей.
2.  Шлицефрезерные станки
3. Станки для обработка зубьев колес накатыванием.
4. Станки для обработка зубьев колес точением и протягиванием.

{/spoilers}