metody_metalloobrabotki_na_zuboreznom_stanke_s_ChPU

Ведение
Первое устройство для механизации процесса разметки зубьев и их нарезания было описано крупнейшим французским инженером-приборостроителем Никола Бионом в 1709 г. под названием «устройство для делания и нарезания колес и шестерен для часов или платформа для часовщиков». Оно было предназначено для нарезания небольших зубчатых колес стенных и карманных часов. Бион указывал, что «эта машина очень удобна и сберегает много времени часовщикам при нарезании зубьев и делит очень точно». Чертежи устройства, данные Бионом, изображены на рис. 2.  Самой существенной частью устройства для деления являлся изготовленный из латуни делительный диск имевший в диаметре 78 дюймов. На диск были нанесены концентрические окружности, разделенные на различное число частей, четных или нечетных. При делении всегда отыскивали делитель. Точки делений наносились острым кернером. Делительным диском можно было пользоваться при нарезании зубьев без приспособления для разметки. В этом случае заготовку колеса надевали на ось, проходившую через центр делительного диска, и разметку вели с помощью линейки, один конец которой ориентировали на центр диска, а другой на очередное деление соответствующей концентрической окружности.  В конструкции, описанной Бионом, впервые для нужд обработки металлов были применены совместно делительный диск и фреза, что является весьма важным фактом в области создания металлорежущего оборудования. Никола Бион писал о том, что станок предназначен только для часовщиков. Первые зуборезные станки. Первые станки были из дерева и только режущие фрезы были металлические. Зубья на них нарезали вручную по разметке напильниками. Позже вал фрезы тоже стали делать из металла качество нарезки существенно возросло. Основным и неизменным осталась система прямого деления с помощью делительного диска. На зуборезных станках применен ручной привод вращения фрезы , шестеренчатой повышающей передачей.














Оглавление
1 Зубообрабатывающие станки Страница 3-4
2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗУБОРЕЗНЫХ СТАНКОВ Страница 4-6.
3 Классификации . Страница 6
4 Принцип работы зуборезных станков Страница 6-7
5 Зуборезные работы .Страница 7-8
6 Нарезание цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями страница 9-10
7 Нарезание червячных зубчатых колес . страница 10
8 Основные методы обработки зубчатых колес . Страница 10-11
9 Компоновка универсального зубофрезерного станка Страница 11-12
10 Компоновка зуборезного станка для нарезания гипоидных и конических колес с круговыми зубьями . Страница 12
11 Структурная кинематическая схема зуборезного станка для обработки гипоидных и конических колес . Страница 12
12 Характеристика методов нарезания зубьев на деталях Страница 12-17
13 Зубообрабатывающие станки для обработки цилиндрических и
червячных зубчатых колес. Конструкции и особенности проектирования
Страница 17
14 Особенности компоновки зубофрезерных станков Страница 17-21
























1 Зубообрабатывающие станки
Назначение, классификация и область применения. Пятая группа станков включает все многообразие [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], а также специальные [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Для обработки зубьев колес используются фрезерование, строгание, долбление, протягивание, точение, шлифование и другие технологические методы, что обычно отражается в названии станка.
В основу классификации [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] положены вид зубчатого колеса, технологический метод резания, назначение обработки (образование зубьев, их отделка) и ряд других признаков. Приведем основные типы станков для обработки зубьев в соответствии с классификацией ЭНИМС.
1. Зубодолбежные станки для обработки по методу обкатки зуборезным долбяком цилиндрических колес, а также зубчатых секторов внутреннего и внешнего зацепления с прямым, косым или винтовым зубом. Они отнесены к первому типу. Это мод. 5107, 5В150, 511.1 и другие полуавтоматические станки. В парке зуборезных станков они составляют более 20%
2. Ко второму типу относятся зуборезные станки для обработки конических колес. По методу обкатки зуборезной головкой обрабатываются круговые зубья настанках мод. 525, 5Б231 и др. Прямозубые колеса получают на зубострогальных станках мод. 5А250, 5282, 5А283 и др.
По методу кругового протягивания каждой впадины работает зубопро-тяжный станок мод. 5245 для обработки конических прямозубых колес в условиях массового производства. Зубофрезерные станки мод. 5П23, 5230 и др. применяют для обработки двумя дисковыми фрезами конических прямозубых колес по методу обкатки. За один цикл обрабатываются обе стороны профиля зуба модулем до 8 мм.
3. Зубофрезерные станки для обработки по методу обкатки червячной фрезой цилиндрических прямозубых и косозубых колес, червячных колес в условиях единичного, серийного и массового производства. Они относятся к третьему типу и составляют около 50% зуборезного оборудования. К ним относятся мод. 530П, 5К32, 5А342, 5300 и др. На некоторых моделях можно работать и пальцевыми модульными фрезами по методу копирования, обрабатывая шевронные зубья. Согласно специфике процесса нарезания эти станки относятся к полуавтоматическим. На станках этого типа нарезаются шлицы на валах, так же как на обычных зуборезных и специальных шлицефрезерных станках (мод. 5350, 5350Б и др.).
4. Зубофрезерные станки для обработки червячных колес работают только по методу обкатки. Как и станки для обработки реек, их относят к четвертому типу (хотя станки для обработки реек могут работать как фрезой по методу копирования, так и зуборезным долбяком). Примером станков этого типа являются мод. 5412, 5414 и др.
5. Станки для обработки торцов зубьев относятся к пятому типу и позволяют обрабатывать фаски, снимать заусенцы или закруглять торцы зубьев. К этимстанкам относятся мод. 5525, 5Н580, 5А580 и др.
6. Шестой тип станков пятой группы включает рсзьбообрабатывающе станки, например мод. 5К63 и др.
7. Зубоотделочные станки относятся к седьмому типу зубообрабатывающих станков. Это зубошевинговальные станки (мод. 5702, 5717 и др.), зубопритирочные (мод. 5П725) и др. Сюда же относятся контрольно-обкатные станки мод. 5А725, 5А726, 5Б725 и др. для контроля пятна контакта, бокового зазора и уровня шума.
8. Зубо- и резьбошлифовальные станки относятся к восьмому типу. К нему также относятся станки для шлифования цилиндрических колес мод. 5В830, 5891, 5831 и др.
9. К девятому типу относятся разные зубо- и резьбообрабатывающие станки, например зубохонинговальные (мод. 5913) и т. и.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]




2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗУБОРЕЗНЫХ СТАНКОВ 

Станки зуборезные используются для нарезки колес для зубчатых передач цилиндрической формы. Они весьма распространены в отрасли машиностроения. Ведь станки отличаются производительностью, а также универсальностью. Кроме того они надежны и весьма точны. 
Зубофрезерные станки разделяются на вертикальные и горизонтальные. На вертикальных станках ось оправки, на которую устанавливается заготовка нарезаемого колеса, расположена вертикально, а в горизонталь/ J ных горизонтально. Наибольшее распространение в промышленности имеют вертикальные зуборезные станки, которые бывают двух исполнений: а) с подвижным столом и неподвижной стойкой и б) с подвижной стойкой и неподвижным столом.  При нарезании зубчатых колес на зубофрезерных станках червячной фрезе и заготовке сообщается такое вращательное движение, которое выполнялось бы червячной передачей, состоящей из червяка и червячного колеса. На 78 приведена принципиальная схема зубофрезерного станка. Заготовка 2 жестко связана с делительным червячным колесом 1, получающим вращение от делительного червяка 5, который сменными колесами кинематически связан с червячной фрезой 3. Соотношение чисел оборотов червячной фрезы и нарезаемого колеса определяется передаточным отношением набора сменных колес 4. 
Кроме рассмотренного движения обката, фреза получает движение подачи вдоль оси заготовки вниз при нарезании прямозубых колес
При нарезании червячных колес движение подачи осуществляется радиальным перемещением суппортной стойки с фрезой к заготовке.
При нарезании цилиндрических колес фреза имеет главное вращательное движение 1 и движение подачи 3, а заготовка вращательное движение 2.
При нарезании червячных колес с тангенциальной подачей фреза устанавливается сразу на полную глубину фрезерования и получает движение подачи 5 вдоль собственной оси.  При нарезании колес с винтовым зубом заготовка получает дополнительное движение в ту или другую сторону в зависимости от угла наклона зубьев. 
Большим преимуществом зубофрезерных станков является их широкая универсальность. Зубофрезерные станки могут нарезать цилиндрические прямозубые и косозубые колеса, червячные колеса и обрабатывать другие детали. 
Несмотря на большое разнообразие типоразмеров зубофре- зерных станков как отечественного, так и зарубежного производства, все они работают по одной схеме, имеют сходную кинематику и методику наладки. 
На зуборезных станках зубчатые колеса нарезают в основном методом обкатки огибания и только в отдельных случаях методом копирования. 
Для «повышения производительности и обеспечения точности обработки зубчатые колеса «нарезают в большинстве случаев за два приемапутем предварительной и окончательной (чистовой) обработки.
При предварительной обработке снимается 8085% припуска и для повышения производительности нарезание колес ведется при большой глубине и подаче с максимально допустимой скоростью резания . Предварительная обработка ведется на наиболее производительных и менее точных станках, а окончательнаяна более точных станках. . Ввиду различных условий работы и различных требований предварительная и окончательная обработка производится режущими .инструментами разной геометрии, а иногда и на станках разных типов.
Парк металлорежущих станков, в том числе и зуборезных, имеет большое количество типов станков.
3 Классификации
Классификации все станки разделяются на девять групп (токарные, сверлильные, фрезерные, зубообрабатывающие и т. п.). Каждая группа станков разделяется на типы-, а каждый гил станков разделяется по размерам станков или по размерам обрабатываемых деталей. Зуборезные станки относятся к 5-й группе. 
В зависимости от применяемого режущего инструмента зуборезные станки разделяются на следующие типы: тип 1 зубодолбежные станки; тип 2зубострогальные станки; тип 3 зубофрезерные станки;  тип 4 станки для нарезания червячных пар;  тип 5 станки зубозакругляющие для обработки торцов зубьев;  тип 6 резьбофрезерные станки;  тип 7 зубоотделочные и проверочные станки;.  тип 8 зубошлифовальные станки;  тип 9 разные зубообрабатывающие станки. 
Зуборезные станки, так же как и все металлорежущие станки, обозначают номерами из трех или четырех цифр, а иногда из цифр в сочетании с буквами. Первая цифра показывает номер группы общей классификации металлорежущих станков; втораятип станка в данной группе; третья или третья и четвертая, вместе взятые, указывают размер или другой признак станка. Буква, стоящая после первой цифры, означает, что данная модель станка реконструирована, улучшена или модернизирована .
Если буква стоит после цифр, то это значит, что на базе основной модели станк'а изготовлен станок с небольшими изменениями, приспосабливающими этот станок к какому-либо определенному виду работ. О таких станках говорят, что они являются модификацией основной (базовой) модели станка. Зуборезные станки, относящиеся к пятой группе в общей классификации станков, вначале имеют цифру 5. 
Зубодолбежным станкам присвоена цифра 1, зубострогаль- ным цифра 2 и зубофрезерным цифра 3. Таким образом, по первой и второй цифрам всегда можно определить группу и тип станка. Например, станки 5301, 5321, 5330, 5332 относятся к зубофрезерным станкам. Что касается габаритов обрабатываемых на них деталей, то первый станок предназначен для обработки колес диаметром до 100 лш, второй диаметром до 750 мм, третий до 1500 мм и четвертый до 3000 мм. 

4 принцип работы зуборезных станков
Санки имеют сходную кинематику и одинаковую методику
Зуборезные работы являются одним из методов металлообработки металлических изделий любой сложности. При необходимости изготовления шестерен, звездочек и иных деталей с зубьями наиболее подходящим методом обработки требующихся заготовок служат зуборезные работы, в результате проведения которых удаляется определенный слой металла с поверхности изделия. 
Зуборезные работы включают в себя, как правило, две основные операции: 
Нарезание червячных передач, т. е. глобоидных зацеплений, шлицевых соединений, шевронных зацеплений, и конических шестерен  Нарезание зубчатых колес. Зубчатые колеса, в свою очередь, могут быть прямозубыми и косозубыми, а выполняются как с внутренним, так и с наружным зацеплением  Для зуборезных работ наш цех использует модульные фрезы и долбежку. В зависимости от метода зубонарезания применяют модульные дисковые или пальцевые фрезы и зуборезные головки для работы методом копирования, зуборезные гребенки, червячные фрезы, долбяки, зубострогальные резцы и резцовые головки для работы методом обкатки. 
Благодаря невысокой себестоимости технологического процесса, цены на наши металлические изделия значительно снижены, что при серийном производстве позволит Вам значительно сэкономить средства. Обратившись к нам, Вы получите консультацию специалистов по любому вопросу. А инженеры конструкторского бюро компании при необходимости сделают для Вас все необходимые чертежи и расчеты.  Максимальные параметры зубчатых колес до 1000 мм.  Зуборезные работы (зубообработка) на станках с ЧПУ: принимаем заказы на зубообработку любой сложности, работаем с серийными и штучными заказами

5 Зуборезные работы
Зуборезные работы это разновидность механической обработки металлической детали, при котором производится нарезка зубьев на изделии с целью получения зубчатого колеса. Зуборезные работы позволяют производить нарезку зубьев заданного профиля на внутренних и внешних поверхностях дисковых заготовок для
получения в результате колесных деталей требуемой конфигурации.
Выполнение зуборезных работ производится с использованием зубофрезерных, зубодолбежных станков, а так же станков зубострогальных, червячных фрез и гребёнок. Применяются такие методы как копирование, обкатка, методы горячего и холодного накатывания. 
Использование современных, высокопроизводительных металлорежущих станков (ЧПУ) обеспечивает эффективное выполнение всего цикла зуборезных операций с соблюдением углов наклона, глубины зацепления, шага и прочих геометрических параметров зубьев.  
Технологический процесс отличается малым расходом используемого сырья, что позволяет значительно снизить затраты на крупносерийное производство. 
По окончании выполнения всех операций по зубонарезке полученные изделия проходят шлифовальную обработку для улучшения качества поверхностей. 

Зубофрезерные станки с ЧПУ для цилиндрических зубчатых колес 

Серводвигатель привода фрезы установлен на поворотный суппорт и, как следствие, из кинематической цепи исключены две пары конических шестерен, длинный шлицевой вал со скользящей муфтой и прочие элементы. Остальные координаты в своих кинематических цепях содержат только конечные звенья – либо ШВП, либо червячную пару. Все модификации станков включая и станки без тангенциальной подачи фрезы оснащены пятой управляемой от ЧПУ координатой осевой сдвижки фрезы в диапазоне 90 мм., позволяющей в многопроходных циклах сдвигать фрезу перед любым проходом, например последний чистовой проход выполнять отличным от черновых проходов (прохода) участком фрезы. Базовая математика станка включает 5 циклов обработки и модуль бочкообразования: 
Вертикальная подача. Автоматический цикл обработки, содержащий от одного до максимум пяти проходов. В начале каждого прохода перед началом основной вертикальной подачи
возможно задание радиальной подачи стола. Для каждого прохода индивидуально задаются все параметры резания.  Цикл радиальной подачи.  Цикл обработки методом единичного деления модульной дисковой фрезой. 
Цикл тангенциальной подачи.  Цикл обработки конических зубчатых шестерен модульной дисковой фрезой. 
5,2 Зуборезные станки с ЧПУ для конических колес с круговым зубом 
Максимально укорочена кинематическая цепь привода зуборезной головки (цепь главного привода), благодаря чему увеличилась жесткость главного привода, точность и чистота обработки. Улучшились шумовые характеристики станка – привода практически не слышно даже на максимальной скорости вращения шпинделя.  Из цепи исключены сменные шестерни и весь необходимый диапазон скоростей вращения инструмента с паспортным моментом на валу инструментального шпинделя обеспечивается системой управления и электроприводом.  Базовая математика станка предусматривает 4 цикла обработки
обкатка, 
врезание, 
обкатка с переменной подачей 
комбинированное нарезание. 
Для увеличения производительности в цикле «Врезание» подача стола может происходить с переменной скоростью: увеличенной в начале обработки и замедленной в конце на полной глубине впадины. 
6 Нарезание цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями
Для нарезания зубчатого колеса заготовку 2 (рис. 8) закрепляют на оправке 3, которая предварительно проверяется на биение при помощи индикатора. Отклонение допускается порядка 0,010,02 мм. После установки заготовку необходимо проверить на биение индикатором.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Рисунок. 8 – Закрепление заготовки на станке 532: 1 – траверса, 2 – заготовка, 3 – оправка, 4 – стол.

Фрезу 2 закрепляют на оправке 1 (рис. 9), которая предварительно проверяется на биение индикатором. Величина биения зависит от класса точности нарезаемого колеса и допускается в пределах 0,010,06 мм. Правильность установки фрезы по отношению к заготовке контролируется установочным пальцем 4.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Рисунок 9 – Закрепление фрезы на станке 532:  1 – оправка, 2 – фреза, 3 – шпиндель, 4 – установочный палец.

При нарезании цилиндрических прямозубых колес фрезу устанавливают так, чтобы ее ось составляла с торцовой плоскостью заготовки угол [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ], равный углу [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] подъема витков фрезы на делительном диаметре ее зубьев (рис. 10). Для этого суппорт фрезы снабжен поворотной частью.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Рисунок 10 – Схема установки фрезы при нарезании прямых зубьев: 1 – фреза, 2 – заготовка.

Из рассмотрения схемы работы червячной фрезы (рис. 7) следует, что для нарезания прямозубых колес на данном станке необходимы три движения:
главное движение (вращение фрезы);
движение деления (обкатки);
вертикальная подача.
7 Нарезание червячных зубчатых колес
На станке модели 532 червячные зубчатые колеса можно нарезать методом радиальной подачи или методом тангенциальной (осевой) подачи.
На практике в основном применяют метод радиальной подачи. В качестве режущего инструмента при этом применяют цилиндрические червячные фрезы . Диаметр начальной окружности фрезы должен быть равен диаметру начальной окружности червяка, работающего в паре с нарезаемым червячным колесом.
Этот метод характеризуется тем, что в процессе обработки расстояние [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] между центрами фрезы и заготовки медленно уменьшается вследствие осуществления радиальной подачи [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ] заготовки. При этом фреза и заготовка совершают вращательные движения вокруг своих осей.
Следовательно, для нарезания червячного колеса методом радиальной подачи необходимы три движения:
главное движение,
движение деления,
радиальная подача заготовки.
Первые два движения осуществляются по тем же кинематическим цепям и настраиваются по тем же формулам, что и при нарезании цилиндрических зубчатых колес .
8 Основные методы обработки зубчатых колес
Зубчатые колеса являются изделиями общемашиностроительного применения. В зависимости от вида зубчатого венца, требований по точности и производительности используются соответствующие методы обработки и

зубообрабатывающие станки. Этими факторами объясняется широкая номенклатура станков, действующих в промышленности.
Зубообрабатывающне станки разделяются на две основные группы: станки, работающие по методу копирования, и станки, работающие по методу обката профилирования зубчатых эвольвентных поверхностей
Обозначения: Z - число зубьев заготовки, DS.ПР. - движение подачи заготовке, DS.КР. - круговая подача заготовки 3 (или инструмента И),Dr - возвратно-поступательное движение инструмента, DSn - поступательное движение инструмента.
Для образования впадины между зубьями методом копирования (рис. 90, а) фасонный резец обрабатывает впадину так, что образуются две боковые поверхности двух соседних зубьев. Следующая впадина получается аналогичным способом, после углового поворота заготовки на один зуб колеса. Аналогично такую впадину можно получить, используя в качестве режущего инструмента фасонную дисковую фрезу (рис. 90, б) или фасонную пальцевую фрезу (рис. 90, в).
Наибольшее развитие для нарезания зубчатых колес получил метод обкатки. Этот метод основан на зацеплении и согласованных движениях зубчатой пары, состоящей из заготовки и инструмента в виде зубчатого колеса (рис. 90, г), в виде рейки (рис. 90, д) или в виде двух резцов (рис. 90, е).
Для изготовления зубчатых колес в условиях крупносерийного и массового производства предпочтительны зубообрабатывающие станки, работающие методами непрерывного обката и контурной обработки.
В конструктивном отношении эти станки отличаются большим разнообразием. Помимо общих для всех [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] механизмов они имеют специальные механизмы для образования зубьев на заготовке и для формирования их профилей.


9 Компоновка универсального зубофрезерного станка
Особенностью ЗФС является необходимость снижения отрицательного влияния пульсации силы резания на процесс нарезания зубчатых колес. В конструкциях приводов столов и инструментального суппорта это осуществляется созданием минимальных зазоров в конечных звеньях, а также натяжением кинематической цепи приводов стола и инструментального шпинделя.
Современные ЗФС изготавливают как с механическим, так и с электронными связями исполнительных органов.
ЗФС с механическими связями в большинстве случаев имеют принципиальную кинематическую схему, показанную на рис. 93,а. Вся кинематическая цепь приводится во вращение главным электродвигателем М. Частота вращения фрезы 8 настраивается с помощью гитары скоростей 5, вращение стола 9 с требуемой угловой скоростью [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]Подписаться на рассылку!
а - с механическими кинематическими связями; б - с кинематическими связями посредством ЧПУ
Все формообразующие координаты X, Y, Z, А, В, С осуществляются от отдельных регулируемых электродвигателей.
Mx (через винт 1) - перемещение инструментальной стойки для измерения межосевого расстояния.
My (через винт 4) - перемещение фрезерного суппорта вдоль оси заготовки.
Mz (через винт 5) - перемещение фрезерной каретки 6 вдоль оси инструмента.
МА - поворот суппорта с фрезой на требуемый угол.
МC - вращение инструмента.
МB (через делительную передачу 9) - вращение стола.
Все электродвигатели снабжены датчиками обратной связи которые передают в систему ЧПУ данные о действительном положении осей двигателей (координат) для согласования их вращения

10 Компоновка зуборезного станка для нарезания гипоидных и конических колес с круговыми зубьями
Требуемое для обкатки зубьев передаточное отношение возвратно-вращательных движений обрабатываемого зубчатого колеса и люльки обеспечивается подбором сменных зубчатых колес гитары обкатки 6. Во время холостого хода через дифференциал 4 шпинделю бабки изделия 2сообщается дополнительное вращение, с помощью которого осуществляется поворот шпинделя на один угловой шаг зубьев. Получение при этом требуемого числа зубьев обеспечивается подбором сменных зубчатых колес гитары деления 3. Электродвигатель М2 осуществляет привод кинематической цепи станка и ее реверсирование через коробку скоростей 5.

11 Структурная кинематическая схема зуборезного станка для обработки гипоидных и конических колес
В начале цикла обработки зуба обкатная люлька и зуборезная головка занимают исходное положение и резцы, находясь под заготовкой, не касаются ее. В начале цикла обкатки заготовка быстро перемещается в направлении инструмента на полную высоту зуба и начинается рабочий ход обработки его, т. е. согласованный угловой поворот обкатной люльки и шпинделя изделия с закрепленной заготовкой. При этом происходит обработка впадины зуба по выпуклой и вогнутой сторонам зуба.
Угол поворота обкатной люльки называется углом обката. После того, как зуб полностью будет обработан, люлька дополнительно повернется на 3-6 градусов и отводится от инструмента на величину, несколько большую полной внешней высоты зуба. При этом рабочий процесс заканчивается, и люлька возвращается в исходную позицию.


12 Характеристика методов нарезания зубьев на деталях
В передачах современных машин и приборов широко применяются зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением, т.е. такие, у которых боковая поверхность зуба очерчена эвольвентной кривой. Эвольвентой называют траекторию точки прямой, катящейся по окружности без скольжения.
Основной технологической операцией при изготовлении зубчатых колес является обработка их зубьев, на которую затрачивают 50...60% от общей трудоемкости механической обработки.
Нарезание зубьев на зубчатых колесах в производстве осуществляют фрезерованием, долблением, строганием, шлифованием, накатыванием, протягиванием и другими способами.
При изготовлении эвольвентных зубчатых колес различают два метода зубонарезания: копированием профиля режущего инструмента (метод деления) и обкатыванием (метод огибания).
Метод копирования основан на профилировании зубьев фасонным инструментом, профиль режущей части которого соответствует профилю впадины нарезаемого зубчатого колеса.
По методу копирования впадина между зубьями колеса образуется режущим инструментом (резцом, пальцевой или дисковой фрезой, протяжкой, шлифовальным кругом), имеющим профиль режущих кромок, одинаковый с профилем впадины обрабатываемого колеса.
На горизонтально-фрезерном станке (рис. 41) зубчатые колеса по методу копирования нарезают дисковой модульной фрезой. Фреза 3 совершает вращательное движение, а стол станка 5 с нарезаемым колесом и делительной головкой перемещается вдоль оси колеса (продольная подача). После того как впадина зуба профрезерована полностью, стол с заготовкой, посаженной на оправку 2, и делительной головкой отводится в исходное положение, а заготовка 1 с помощью делительной головки 4 поворачивается на один зуб или на один шаг. Далее фрезеруется следующая впадина и т. д.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис. 28. Фрезерование зубчатого колеса на горизонтально-фрезерном станке червячной модульной фрезой.
1 – заготовка; 2 – оправка; 3 – червячная модульная фреза; 4 – делительная головка.
При больших модулях размеры дисковых фрез получаются очень большими, поэтому при нарезании зубчатых колес с модулем от 30 до 75 мм предпочитают применять пальцевые фрезы.
Нарезание зубчатых колес методом копирования не обеспечивает высокой точности. Причины этого – погрешности фасонного инструмента и неточности делительных головок. Этот метод применяют для нарезания зубчатых колес невысокой точности.
Зубонарезание методом копирования производят также долблением одновременно всех впадин зубчатого колеса. В качестве инструмента используют резцовую головку, которая имеет столько радиально расположенных фасонных резцов, сколько впадин у нарезаемого зубчатого колеса.
Нарезание одновременно всех зубьев колеса по методу копирования обеспечивает высокую производительность, но в связи со сложностью и высокими требованиями к точности изготовления режущего инструмента этот метод имеет ограниченное применение.
При нарезании зубьев червячной фрезой по методу обкатывания (рис. 29. I) фрезе сообщают вращательное движение в направлении стрелки А и поступательное движение подачи в направлении стрелки В. Одновременно заготовка получает вращательное движение. Благодаря вращательным движениям фрезы и заготовки профили режущих кромок фрезы занимают по отношению к профилю зубьев колес ряд положений (рис. 29. II). Эвольвентные профили зубьев колеса образуются при этом как огибающие ряда положений кромок фрезы .
Другой инструмент, работающий по методу огибания, - режущее зубчатое колесо (долбяк), зубьям которого придана форма, обеспечивающая им режущие свойства. При нарезании зубьев долбяку придают возвратно-поступательное движение в направлении стрелки Н (рис. 29. III). Перемещаясь вниз, долбяк своими зубьями срезает с заготовки металл. Кроме того, долбяк и заготовка вращаются в направлении стрелок В и С. При вращении долбяк делительной окружностью D-D (рис. 29. IV) катится без скольжения по делительной окружности Е-Е заготовки в направлении стрелки Р. Эвольвентный профиль зуба долбяка при этом будет занимать ряд последовательных положений, как показано на рисунке. Эвольвентный профиль зуба колеса будет огибающей всех положений эвольвентного профиля зуба долбяка.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]




Рис. 29. Нарезание зубьев по методу обкатывания.

· – нарезание зубьев червячной фрезой;
·
· – положения режущих кромок червячной фрезы по отношению к профилю зубьев колес;
·
·
· – нарезание зубьев долбяком;
·V – качение делительной окружности долбяка по делительной окружности заготовки.
Червячная фреза и долбяк универсальные инструменты. Они имеют преимущественное применение при нарезании зубьев на зубчатых колесах.
Метод обкатывания наиболее точен и производителен и является основным при обработке зубчатых колес. Нарезание зубьев методом обкатывания производится на зубофрезерных, зубодолбежных и зубострогальных станках.
Червячная модульная фреза(рис. 30) представляет собой червяк с трапецеидальной нарезкой, на котором прорезаны канавки перпендикулярно витку. В результате этого на червяке образуются зубья, расположенные по винтовой линии. Верхняя и боковые поверхности зубьев у червячных фрез затылуются по архимедовой кривой, что обеспечивает на зубьях постоянство заднего и боковых задних углов.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис. 30. Инструменты, работающие по методу обкатывания.
а – червячная модульная фреза: 1 – передняя поверхность зуба фрезы, 2 – задняя поверхность зуба фрезы, 3 – боковые задние поверхности зуба фрезы; б – долбяк.
При сечении зубьев фрезы плоскостью, перпендикулярной оси фрезы, образуется архимедова спираль, а в осевом сечении прямолинейный трапецеидальный профиль. В нормальном сечении к витку профиль зубьев выполняется точно по ГОСТ 3058 54, которым определяется исходный контур трапецеидальной зубчатой рейки.
Червячная фреза состоит из корпуса и зубьев, которые имеют углы заточки: задний
·, передний
· и боковые задние
·1 и
·2. Задний и боковые задние углы, полученные при затыловании, остаются постоянными до конца службы фрезы; а передний угол поддерживается при переточках постоянно равным 0°. Поверхности зуба фрезы называются передней 1, задней 2 и боковыми задними 3.
Заточка фрезы производится путем шлифования передних поверхностей зубьев так, чтобы они получались всегда направленными по радиусу.
Червячные модульные фрезы применяются для чернового и чистового нарезания зубчатых колес внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями. Они изготавливаются как цельными, так и со вставными зубьями.
По числу трапецеидальных витков червячные зуборезные фрезы выполняются однозаходными, двухзаходными и трехзаходными. Чем больше число заходов, тем выше производительность фрезы, но точность ее работы несколько снижается. Поэтому многозаходные фрезы применяются, как правило, для чернового зубофрезерования.
Метод обкатывания обеспечивает непрерывное формообразование зубьев колеса. Нарезание зубчатых колес этим методом получило преимущественное распространение вследствие высокой производительности и значительной точности обработки.
Наиболее широко применяют нарезание зубчатых колес методом обкатки на зубофрезерных, зубодолбежных и зубострогальных станках.
Раздел 5. «Процессы и операции формообразования основных технологий обработки металлов давлением».Дидактическая единица 1 (5.1) – Классификация технологических процессов обработки материалов давлением. Дидактическая единица 2 (5.2) – Характеристика прокатного производства. Дидактическая единица 3 (5.3) – Характеристика технологического процесса ковки. Дидактическая единица 4 (5.4) – Характеристика технологического процесса горячей объемной штамповки. Дидактическая единица 5 (5.5) – Характеристика технологического процесса холодной штамповки. Дидактическая единица 6 (5.6) - Характеристика технологического процесса холодного выдавливания. Дидактическая единица 7 (5.7) - Характеристика технологического процесса холодной высадки. Дидактическая единица 8 (5.8) – Характеристика технологического процесса прессования. Дидактическая единица 9 (5.9) - Характеристика технологического процесса волочения.

13 Зубообрабатывающие станки для обработки цилиндрических и
червячных зубчатых колес. Конструкции и особенности проектирования

Зубофрезеровальные станки. Станки для обработки цилиндрических зубчатых колес фрезерованием разделяются на две основные группы: станки, работающие по методу копирования, и станки, работающие по методу обката.
В зависимости от области применения зубофрезерные станки имеют несколько разновидностей компоновок, которые приведены в табл. 1.14.1.
Особенностью зубофрезерования является необходимость снижения отрицательного влияния пульсации силы резания на процесс нарезания зубчатых колес. В конструкциях приводов столов и инструментального суппорта это осуществляется созданием минимальных зазоров в конечных звеньях, а также натяжением кинематической цепи приводов стола и инструментального шпинделя.



14 Особенности компоновки зубофрезерных станков
Ось заготовки вертикальна.  Стол станка подвижен в горизонтальном направлении.  Движение осевой подачи осуществляет инструментальный суппорт.  Компоновка наиболее характерна для универсальных станков, используемых в общем машиностроении



















Ось заготовки вертикальна.  Станок имеет подвижную в горизонтальном направлении инструментальную стойку. Движение осевой подачи осуществляет инструментальный суппорт.  Компоновка наиболее оптимальная для автоматизации загрузки и выгрузки заготовок.  Используется в крупносерийном и массовом производствах















Ось заготовки вертикальна.  Стол станка подвижен в вертикальном направлении и осуществляет движение осевой подачи.  Движение радиальной подачи осуществляет инструментальная стойка.  Компоновка удобна для встройки станка в автоматическую линию
















Ось заготовки горизонтальна.  Стол станка подвижен в горизонтальном направлении и осуществляет движение осевой подачи.  Инструментальная стойка перемещается в горизонтальном направлении радиально к заготовке.  Компоновка наиболее распространена в станках для нарезания мелкомодульных колес
















Ось заготовки горизонтальна.  Стол станка неподвижен.  Инструментальная стойка подвижна в горизонтальном направлении для осуществления движений осевой и радиальной подач. Компоновка наиболее оптимальна для нарезания зубчатых колес, выполненных заодно целое с валом
















Современные зубофрезерные станки изготовляют как с механическими, так и с электронными связями исполнительных органов.
Станки с механическими связями в большинстве случаев имеют принципиальную кинематическую схему, показанную на рис. 1.14.1, а. Вся кинематическая цепь приводится во вращение главным электродвигателем М. Частота вращения фрезы 8 настраивается с помощью гитары и коробки скоростей 5, вращение стола 9 с требуемой угловой скоростью ##1 осуществляется с помощью гитары деления 3 и делительной пары 10. Перемещение фрезерного суппорта 7 винтом 6 обеспечивает движение осевой подачи DS0 инструмента, подача настраивается с помощью гитары или коробки подач 1. При обработке косозубых колес в работе участвует дифференциал 4 и его гитара 2.



Зубофрезерные станки, работающие по методу огибания
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Зубофрезерные станки, работающие по методу огибания, предназначены для обработки цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями, а также червячных колес (см. рис. 3).
При нарезании зубьев вращения фрезы и заготовки должны быть согласованы между собой. Чтобы обеспечить это условие, в станке имеется специальная цепь, принципиальная схема настройки которой показана на рис. 2. Если колесо имеет z зубьев и совершит пк оборотов, а фреза за это время сделает nф оборотов, то передаточное отношение ix между числом оборотов колеса и фрезы
При нарезании прямозубого цилиндрического колеса необходимо осуществить главное вращательное движение фрезы В1. регулируемое органом настройки iv вращение заготовки B2, согласованное с вращением фрезы Вх; перемещение суппорта с фрезой параллельно оси стола П, настраиваемое органом i3. Суппорт может перемещаться или сверху вниз, или снизу вверх. При перемещении суппорта сверху вниз осуществляется встречное фрезерование, В этом случае при вращении фрезы зубья движутся навстречу срезаемому слою металла. При перемещении суппорта снизу вверх происходит попутное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся попутно со срезаемым слоем металла. При попутном фрезеровании допускается увеличение скорости резания на 2025% по сравнению со встречным методом.
При нарезании косозубых колес к рассмотренным выше формообразующим движениям добавляется движение для образования винтовой линии (дифференциальная цепь). Это движение состоит из вращения заготовки В3 и поступательного перемещения П фрезы. Следовательно, одно исполнительное звено стол станка должно иметь два вращения В2 и В3 с независимыми скоростями, что возможно при наличии суммирующего механизма

















Литература
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]













13PAGE 15


13PAGE 14215





Приложенные файлы

  • doc 18363996
    Размер файла: 476 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий