Расчет настройки кинематических цепей зубодолбежного станка
Используя кинематическую схему, произведем расчет настройки кинематических цепей. Согласно структурной схеме при нарезании прямозубых колес нужно сделать расчет настройки кинематических цепей главного движения, обкатки и деления, а также круговой подачи и движения врезания.
Цепь главного движения
Конечные
звенья цепи главного движения таковы:
электродвигатель – долбяк, расчетные
перемещения следующие: число оборотов
в 1 мин электродвигателя
и число двойных ходов долбяка в 1 мин
.
Уравнение кинематического баланса цепи главного движения
(22)
Отсюда получаем формулу настройки
(23)
Расчет настройки цепи главного движения ведется в следующем порядке.
1. Выбираем зуборезный долбяк и определяем параметры – модуль, мм, число зубьев Zд, диаметр dд, мм и материал.
2. Определяем длину хода долбяка, мм, либо по формуле
, (24)
где B – ширина нарезаемого колеса, мм;
либо по формуле
; (25)
где h - суммарный перебег долбяка, мм, который определяют из графика (рис. 14).
3.
Определяем
скорость резания
,
м/мин. Скорость резания выбирается по
нормативам в соответствии с конкретными
условиями нарезания колеса и приравнивается
к средней скорости долбяка.
В данном случае значение скорости резания выбирается ориентировочно по табл. 5.
|
Таблица 5 |
|||
|
Материал заготовки |
Скорость резания, м/мин, при модуле нарезаемого колеса, мм |
||
|
2-5 |
5-8 |
8-12 |
|
|
Сталь 15,20 (HB до 180) |
20-15 |
15-12 |
12-10 |
|
Сталь 45, отоженная (HB 120-150) |
22-18 |
18-15 |
15-12 |
|
Сталь 45 ( HB 210-250) |
20-15 |
15-12 |
12-10 |
|
Чугун (HB 140-220) |
21-18 |
18-15 |
15-12 |
|
Бронза (HB до 150) |
25-20 |
20-18 |
18-15 |
4. Определяем число двойных ходов долбяка в 1 мин. Используя известную зависимость
м/мин,
можно получить
(26)
5. По
найденному значению
принимается ближайшая величина
,
которую можно обеспечить на станке.
Число двойных ходов на полуавтомате
изменяют путем установки сменного шкива
2,
а
также переключением двухскоростного
электродвигателя 1 с одного режима на
другой. В табл. 6 приведены числа двойных
ходов долбяка
.
Выбрав ближайшее
к
,
необходимо
поставить нужные шкив 2 и режим
электродвигателя.
|
Таблица 6 Скорости резания |
|||
|
|
Число двойных ходов nд |
Отношение диаметров шкивов |
|
|
nэл=1000 |
nэл=1500 |
||
|
200 |
305 |
90/420 |
|
|
280 |
430 |
118/390 |
|
|
400 |
615 |
180/420 |
|
|
560 |
850 |
230/390 |
|
Цепь обкатки и деления
Согласованное
вращение заготовки с долбяком (обкатка)
осуществляется настройкой кинематической
цепи обкатки и деления с помощью колес
гитары обкатки а
– б,
с
-
д.
Конечные
звенья этой цепи таковы: долбяк -
заготовка, расчетные перемещения этих
звеньев
.
Цепь
обкатки
настраивается таким образом, чтобы при
повороте долбяка на один зуб
заготовка также повернулась на один
зуб
(27)
Эти расчетные перемещения связываем уравнением кинематического баланса цепи обкатки:
(28)
Получаем формулу настройки цепи обкатки и деления
(29)
По уравнению (29) подсчитываем число зубьев сменных колес для гитары цепи обкатки с учетом следующих дополнительных условий:
(30)
Для долбления колес наружного зацепления с нулевым смещением стойки
, (31)
со смещением стойки в крайнее левое положение
, (32)
при смещении в крайнее правое положение
, (33)
При обработке колес внутреннего зацепления в гитару обкатки между смежными с и d вводится паразитное зубчатое колесо
, (34)
Решая
систему уравнений (29) - (31) или (32) и (33), а
при необходимости (34), определяют а,
в, с, d
и
.
Затем их корректируют, согласно данным
таблицы 7, где приведен подбор зубчатых
колес, имеющихся в комплекте станка.
Д
ля
числа зубъев
формула настройки
для
числа зубьев
формула настройки
Сменные
колеса
в зависимости от z
принимают по данной таблицы 7.
|
Таблица 7 |
||||||||||||||
|
z |
a |
b |
c |
d |
z |
a |
b |
c |
d |
z |
a |
b |
c |
d |
|
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 |
36 60 36 45 30 45 36 30 36 45 40 45 36 45 36 45 45 45 36 30 36 45 40 36 30 30 30 30 40 36 |
- - - - - - - - - - - - - - - - 55 - - - - - 60 - 41 - 43 60 50 46 |
- - - - - - - - - - - - - - - - 40 - - - - - 45 - 45 - 45 45 30 30 |
34 60 38 50 35 55 46 40 50 65 60 70 58 75 62 80 60 85 70 60 74 95 65 80 75 70 75 55 60 40 |
47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 |
36 36 45 30 45 35 36 48 36 45 40 36 36 30 36 36 40 45 36 45 36 35 36 36 30 40 30 30 30 45 |
47 60 40 50 60 65 53 48 55 50 38 58 59 50 61 62 50 50 65 55 67 70 46 60 60 60 73 60 50 60 |
30 50 32 36 40 45 30 30 35 25 27 35 35 30 35 35 25 25 40 30 37 45 25 30 36 30 45 36 36 30 |
60 80 98 60 85 70 60 90 70 70 90 70 70 60 70 70 70 80 80 90 74 85 75 70 71 80 75 74 90 95 |
77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 89 99 100 101 102 103 104 105 106 |
25 25 30 30 25 36 36 30 36 36 25 36 30 30 25 36 25 36 30 25 36 36 25 36 - 29 25 25 30 36 |
55 65 60 60 60 41 50 60 50 43 58 55 60 60 65 46 62 47 60 60 60 60 50 60 - 60 - 65 70 53 |
36 45 36 36 40 25 25 30 25 25 36 25 36 36 36 25 36 25 36 36 30 30 36 30 - 36 - 36 30 30 |
70 75 79 80 75 100 83 70 80 100 75 80 89 90 70 100 75 100 95 80 97 98 90 100 - 85 - 80 75 60 |
Цепь круговых подач
Круговой
подачей в зубодолбежных станках
называется длина дуги делительной
окружности долбяка, на которую он
поворачивается на период одного двойного
хода. Величина круговой подачи
устанавливается зубчатыми смежными
колесами гитары – e
и
f
для черновых
,
g
и h
для чистовых
подач. При наладке полуавтомата на
однопроходный цикл работы колеса
настраиваются как для чистовой круговой
подачи.
Конечные
звенья цепи круговых подач таковы:
долбяк – долбяк, расчетные перемещения
1 дв. ход долб.→
Составляем уравнение кинематического баланса (см. рис. )
(35)
И, наконец, получаем формулу настройки. Для черновой подачи
, (36)
для чистовой подачи
(37)
Для определения чисел зубьев e, f, g, h необходимо выполнить условие
(38)
Величина
круговых подач
и
выбираются по нормативам режимов резания
исходя из условия обработки колеса.
Ориентировочно их можно
выбрать
по табл. 8.
При наладке полуавтомата на однопроходный цикл работы зубчатые сменные колеса настраиваются по формуле для чистовой круговой подачи.
|
Таблица 8 |
||
|
Вид обработки |
Обрабатываемый материал |
Рекомендуемая подача, мм/дв.ход |
|
Чистовое нарезание |
Сталь (HB 180-230) |
0,16; 0,2; 0,25 |
|
|
Чугун (HB до 230) |
0,315 |
|
Черновое нарезание |
Сталь (HB 180-230) |
0,25; 0,315 |
|
|
Чугун (HB до 230) |
0,4; 0,5 |
Определение машинного времени
Для зубодолбежных станков машинное время, мин, определяется по формуле
, (39)
где h
- глубина нарезаемой впадины между
зубьями, мм (высота зуба при однопроходной
обработке); Zg
- число
зубьев нарезаемого колеса; m
-
модуль
зацепления, мм;
- радиальная
подача, мм/дв.ход;
-
круговая подача, мм/дв.ход; n
-
число двойных ходов долбяка в 1
мин;
К
-
число проходов,
Величина радиальной подачи может быть взята ориентировочно равной 0,1 - 0,2 от чистовой круговой подачи.
Время, определяемое по формуле (39), сравнивается со значением, замеренным с помощью хронометра.