5.4.Шеверы
5.4.1.Общие сведения
Шеверы предназначены для чистовой обработки цилиндрических колес m=0,2-8мм с прямыми и винтовыми зубьями наружного и внутреннего зацепления.
Шевингование повышает точность колес, как правило, на одну степень, при этом исправляются профиль зубьев, шаг, направление зубьев, биение зубчатого венца, а шероховатость поверхности зубьев снижается с Rа = 3,0…2,5 мкм до Rа = 0,63…0,32 мкм. Шеверы бывают дисковые и реечные для обработки цилиндрических колес и – червячные для обработки червячных колес. Наибольшее применение имеют дисковые шеверы.
Станочная пара шевер–колесо, элементы которой вращаются вокруг скрещивающихся под углом Σ осей, воспроизводит зацепление либо винтовой передачи с точечным контактом (для обычного шевера), либо пространственной передачи с линейчатым контактом (для облегающего шевера). При зацеплении из-за скрещивания осей шевера и колеса возникает относительное скольжение профилей их зубьев – главное движение резания, при котором режущие кромки на боковых сторонах зубьев шевера срезают с заготовки тонкие волосообразные стружки.
Дисковый шевер представляет собой цилиндрическое зубчатое колесо изготовленное из инструментального материала с высокой степенью точности. На боковых сторонах его зубьев путем долбления сформированы стружечные канавки, которые образуют режущие кромки при пересечении с боковыми эвольвентными поверхностями зубьев и создают пространство для размещения стружки.
Шеверы общего назначения – для эвольвентных некорригированных колес, применяемые обычно в единичном и мелкосерийном производстве, стандартизированы (ГОСТ 8570-80Е, ГОСТ 10222-81E).
В серийном и массовом производстве используют специальные шеверы, спроектированные для обработки колес заданных размеров (одного числа зубьев).
5.4.2.Конструктивные параметры дискового шевера
Исходными данными для расчета являются параметры пары сопряженных колес: mn, α1, β1, z1, z2, степень точности колес. Геометрические параметры зубчатого колеса определяют по формулам (5.2-5.6), (5.9-5.13) и (5.18).
Расчет шевера заключается в определении его размеров (рис. 5.12) и проверке правильности зацепления обработанных им колес.
Как следует из теории зубчатого зацепления у сопряженных колес (в нашем случае шевер z0 и колесо z1) в нормальном сечении равны mn0=m1; αn0= α1; Pn0=P1.
Угол наклона линии зубьев шевера
|
|
,
где Σ – угол скрещивания осей колеса и шевера рекомендуется назначать в пределах 5…20° (15° для одновенцового колеса). Знак «-» для разноименного направления зубьев, а знак «+» для одноименного. Направление зубьев шевера обычно принимается противоположным направлению зубьев колеса.
При обработке блочных колес из-за ограничения продольного хода шевера принимается меньшее значение Σ = 5-10°. С увеличением угла Σ улучшаются условия резания, увеличивается скорость резания (скольжение), уменьшается нормальная составляющая силы резания, но также уменьшается пятно касания зубьев шевера и колеса, ухудшается исправляемость колес по направлению зубьев и увеличивается машинное время обработки.
Число зубьев шевера (максимально возможное) предварительно рассчитывается по формуле:
|
|
(5.26) |
,
где da0max – максимальный наружный диаметр шевера, допустимый для данной модели зубошевинговального станка (см. табл. 5.20) или по ГОСТ 8570-80Е
|
|
(5.27) |
,где d0Н – номинальный диаметр делительной окружности. Установлены следующие номинальные диаметры делительных окружностей: 85 (для m=0,2…1,5), 180 (для m=1,25…6,0) и 240 (для m=2…8). Фактический расчетный диаметр может отличаться от номинального.
А-А Б-Б
Рис. 5.12. Шевер дисковый
Найденное из уравнения (5.26 или 5.27) значение числа зубьев шевера уточняется из условий точности и качества обработанной поверхности зубьев колеса. Оно не должно быть кратным или иметь общих множителей с z1, и должно быть простым числом: 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 61, 67, 71, 73, 83. При этом через каждый оборот во впадине зуба колеса будет находиться иной зуб шевера, что обеспечивает повышение качества обработанных поверхностей зубьев колеса. Для мелкомодульных шеверов возможно число z0, образованное двумя или тремя множителями. Наиболее употребительные числа зубьев z0 приведены в ГОСТ 8570-80Е и ГОСТ 10222-81Е.
Таблица 5.20. Технические характеристики