Классификация металлорежущих станков (стр. 37 )

В условиях единичного производства при наличии специальной накладной головки (приспособления), которая поставляется со станком по требованию потребителей, можно нарезать круговые зубья.

Характеристика станка (рив. 139). Наибольший диаметр нарезаемых зубчатых колес 500 мм; пределы торцовых модулей нарезаемых колес 1,5-8 мм; число зубьев нарезаемых колес 10-100; наименьшее и наибольшее число двойных ходов резцов в минуту 73-470; пределы продолжительности цикла нарезания одного

Рис 139. Зубострогальный станок 5А250:

1 - станина; 2 - передняя бабка; 3 - обкатная люлька; 4 - бабка изделиям 5 - поворотная плита

Рис. 140. Схема зубострогальиого станка, работающего методом

зуба 8-123 с; наибольшая длина образующей начального конуса нарезаемого колеса 256 мм; пределы угла начального конуса 5-85°; габаритные размеры 2200x1600x1600 мм.

Принцип работы. Рассмотрим схему работы зубострогального станка. В отверстии корпуса 1 (рис. 140) станины смонтирован барабан 2, называемый обкатной люлькой, и вращающийся в процессе обработки относительно оси Ол. На станине имеются направляющие 3, по которым может перемещаться в направлении Вм стол 4 с круговыми направляющими 5. На направляющих смонтирована поворотная плита 6, которую можно при наладке станка поворачивать относительно оси Ов для установки на угол фм. По'направляющим поворотной плиты может перемещаться бабка изделий 7, на шпинделе которой закреплена заготовка К, вращающаяся в процессе нарезания относительно оси Ок. Поворотная плита и бабка во время обработки закреплены, а стол неподвижен (при чистовой обработке методом обкатки) или получает механическое перемещение (при черновом нарезании методом врезания).

Оси Ол и Ок расположены в одной горизонтальной плоскости. Их точка пересечения Ос, через которую проходит вертикальная ось Ов поворота плиты, называется центром станка; При перемещении стола положение центра станка изменяется. От нулевого положения стол может смещаться вперед (в сторону сближения заготовки с инструментом) или назад.

Положение заготовки на станке определяется установками Ам, Вм и фм по соответствующим шкалам. Шкала, по которой устанавливают размер Ам, показывает ноль, когда плоскость опорного торца шпинделя бабки изделия проходит через центр станка. Поэтому, если надо установить заготовку так, чтобы вершина начального конуса совпадала с центром станка, то на шкале Лм надо установить размер, равный расстоянию от вершины делительного конуса заготовки до опорного торца оправки, упирающегося в торец шпинделя. Точной установкой на шкале Вм является расстояние Вм = 0. В тех случаях, когда требуется сместить заготовку из указанного положения, например параллельного торцу люльки, на какую-либо величину AL, то это смещение осуществляется посредством двух перемещений

дд =------- мдв = -tsLtg(pM = AAsin^

cos<pM

Станок 5А250 работает двумя резцами, которые крепят на суппортах люльки и устанавливают в необходимом положении посредством шкал и установочных приборов. Заготовку крепят на оправке, устанавливаемой на шпинделе бабки изделия, и зажимают в гидравлическом патроне.

Зубья можно обрабатывать методами обкатки и врезания (при черновой обработке). На станке осуществляются следующие движения: возвратно-поступательное движение резцов (скорости резания); сложное движение обкатки, состоящее из вращательного движения люльки с ползунами и вращения заготовки (движение подачи).

Движение обкатки продолжается до тех пор, пока не будет обработана одна впадина. После этого рабочий ход заканчивается, заготовка отводится от резцов, люлька с ползунами реверсируется и движется в обратном направлении до исходного положения. Заготовка при этом продолжает вращаться в том же направлении, что и во время нарезания. В результате

происходит деление, т. е. поворот заготовки на несколько зубьев (за время одного качания люльки заготовка поворачивается на целое число зубьев zj). Затем процесс повторяется.

Время, затраченное на рабочий и холостой хода люльки, т. е. время полного качания люльки, называется временем цикла. При черновом нарезании методом врезания зубья обрабатываются последовательно, т. е. Zj = 1, причем движение обкатки совсем не выключается, а лишь сильно замедляется, так что оно почти не оказывает влияния на форму профиля нарезаемого зуба, который в этом случае близок к прямолинейному.

На рис. 241 показаны схема работы двух резцов при нарезании прямого конического зуба и общий вид зубострогального резца. Заготовка 1 и люлька 2 получают согласованное обкаточное движение, а резцы 3 - возвратно-поступательное движение.

Движения в станке. Главное движение - возвратно-поступательное движение ползунов с резцами - осуществляется (рис. 142) от электродвигателя

(N = 2,8 кВт; п = 1420 об/мин) через цилиндрическую пару— , конические

колеса —, сменные зубчатые колеса — гитары скорости резания,

30 v

цилиндрическую передачу — и вал с кривошипным диском К, от которого с

по-

Рис141

мощью рычажной системы ползуны с резцами получают указанное движение. За один оборот кривошипного диска К ползуны с резцами совершают одно возвратно-поступательное движение.

Цепь главного движения настраивают сменными колесами ей f, которые определяют из уравнения кинематического баланса

Рис. 142. Кинематическая схема зубострогального станка 5А250

48 34 / 72

откуда

е п 7*185

Сумма е + f = 106. К станку прилагают следующий набор - колес:

30 35 41 47 53

------------------------ которые можно переставлять.

76 71 65 59 53

Цикловая подача - это скорость движения обкатки, которую в случае работы станка циклами удобно выражать временем нарезания одного зуба (временем цикла). Механизм подачи получает движение от электродвигателя

(N = 2,8 кВт), от которого через пару колес — вал I, сменные зубчатые

ас - 34 , л - 42

колеса— гитары подач, зубчатую пару —, муфту А, зубчатую передачу —,
Ъ d 68 56

44 96 2

вал II, цилиндрическую передачу------- , червячную пару — вращение

96 64 66

передается распределительному валу (барабану автомата Б). Названная цепь подач работает лишь во I время рабочего хода, а во время холостого хода движение идет по цепи ускоренного хода, минуя гитару подач; поэтому в таких станках подачу выражают временем tp рабочего хода. За время цикла распределительный вал делает один оборот. При этом рабочему ходу соответствует поворот распределительного вала на 160°, а холостому - на 200°. Таким образом, распределительный вал за время tp рабочего хода

160° делает—ц- оборота. Расчетные перемещения цепи подач

х 160° d о

п об. л, за время tD -> —г - об, распред. Вала.

360

Уравнение кинематического баланса цепи подач

1420гр 15 а с 34 42 44 96 2 _ 160° 60 48 Ъ d 68 56 96 64 66 ~ 360°

откуда формула настройки гитары подач

а_с 7,5 ~Ь~й*Тр

Цепь ускоренного хода. При ускоренном ходе фрикционная муфта А соединяет вал, на котором она смонтирована, с двойным колесом z = 88 и z= 64; при этом движение передается от вала I, минуя сменные зубчатые колеса

ас 52 76

—— через передачу — или — в зависимости от того, в какую сторону

о а 88 64

включен двойной блок колес z = 76 и z = 52. При числе зубьев нарезаемого

колеса z < 16 включают пару —, при z > 17 пару —.

F/ 88 F FJ 64

Уравнение кинематической цепи холостого хода подачи составляется из условия, что за время холостого хода tx. x распределительный вал повернулся

200° на 200°, т. е. сделал —^ оборота:

1420/ 15 52f 76^42 44 96 2 200° 60 48 88^ 64J56 96 64 66 360°

откуда при передаче — txx « 3 с/зуб, а при передаче —/,, « 6 с/зуб.

64 48

На торцовой части барабана имеются кулачки, которые с помощью гидравлического устройства переключают муфту на рабочий и ускоренный хода. Кроме того, барабан имеет две кривые: для работы методом врезания и методом обкатки. Подвод и отвод стола в соответствующие моменты рабочего цикла производится G помощью кривых барабана.

Вывод формулы настройки гитары деления. Станок не имеет делительного механизма. Цепью деления является кинематическая цепь, связывающая распределительный барабан со шпинделем изделия. Одному обороту барабана соответствует нарезание одного зуба. Следовательно, цепь деления увязывает два движения: вращение барабана и вращение заготовки.

Для данного случая уравнение кинематического баланса цепи составляют, учитывая, что за время одного цикла обрабатываемое колесо поворачивается на Zj зубьев, т. е. на один оборот распределительного барабана Б заготовка

должна повернуться на — оборота, где zj - число зубьев, пропускаемых при

делении, не имеющее общих множителей с числом зубьев нарезаемого колеса. Это условие необходимо для того, чтобы инструмент после каждого цикла попадал в новую впадину. Однако оно не является достаточным, так как нужно, чтобы в процессе нарезания люлька поворачивалась на угол 0°, требующийся для обкатки всего профиля. Расчетные перемещения цепи деления

1об. барабана Б -» — об, заготовки.

Z

При работе по методу обкатки, т. е. когда включена зубчатая пара —,

60

уравнение кинематического баланса будет

66646023 75 2626 26^_w3030J_ _^_ 2 60 44 23 60 26 26 26 / п 30 30 120 ~ z откуда формула настройки гитары деления

I п z

27

При работе методом врезания, когда включена пара —

108

I П 2

Цепь обкатки. Цепью обкатки в данном станке называется кинематическая цепь, связывающая люльку с заготовкой. Разберем составное зубчатое колесо, имеющееся в цепи обкатки. Составное зубчатое колесо смонтировано на торце диска, имеющего сзади центральный шип, закрепленный в подшипниках корпуса, на которых оно может поворачиваться. Составное колесо состоит из