5.1.1 Зубодолбежные станки

Обработка колес на зубодолбежных станках осуществляется режущим инструментом, выполненным в виде зубчатого колеса, долбяком. На этих станках нарезают прямозубые колеса наружного и внутреннего зацепления, а при наличии копира и косозубого долбяка – косозубые колеса. Кроме того, на станках можно нарезать блоки из нескольких колес. Достоинством станков является непрерывность работы без потери времени на подвод к заготовке и отвод от нее.

Общий вид станка приведен на рис. 5.3. На станине 1 и внутри нее размещены основные узлы станка: стол 2 с механизмом отсчета оборотов заготовки 3, механизм врезания 4, стойка 5, коробка радиальных подач 6, суппорт 7, пульт управления 8 и гитара деления 9.

Нарезаемое колесо крепится на горизонтальной планшайбе сто­ла станка при помощи специального прис­пособления. Для выверки биения заготовки планшайба может вращаться ускоренно, от отдельного привода. Перемещение стола может осуществляться по горизонтальным направляющим станины.

Рис. 5.3. Зубодолбежный станок

Схема движений при нарезании зубьев цилиндрических колес приведена на рис. 5.2. Для образования зубьев по длине требуется одно исполнительное возвратно - посту­па­тель­ное дви­­же­­ние долбяка, обеспечиваемое кинематической группой Фv(П1). Образование зубьев по профилю методом обкатки происходит в процессе

сложного исполнительного движения, состоящего из двух элементарных вращательных движений, образующих сложную кинематическую группу Ф_s (В₂В₃).

В силу того, что зуборезный долбяк имеет равномерно расположенные по окружности производящие контуры – режущие зубья, при его вращении происходит последовательное образование профилей зубьев нарезаемого колеса. Благодаря этому движение обкатки совмещается с делением и в кинематической структуре станка не требуется обособленная группа деления, а делительный процесс осуществляется непрерывно.

Структурная схема зубодолбежного станка (рис. 5.4) обеспечивает следующие кинематические цепи: цепь главного движения, обкатки и деления; цепь круговых подач.

Расчетные перемещения цепей:

n_М 

1 Об. Долб.  ;

1 Дв. Ход долб. 

При нарезании зубьев косозубых колес долбяк берется также с косыми зубьями и с тем же углом наклона зубьев. Для образования зубьев нарезаемого колеса по длине винтовой линии необходима сложная кинематическая группа Ф_v (П₁В₂).

Помимо рассмотренных формообразующих движений необходимо еще одно движение, обеспечивающее врезание долбяка в заготовку на полную вы­соту зуба. Это движение называется радиальной подачей и  осу­ществляется в стан­­ках ли­бо от спе­ци­альных дис­ковых кулачков, либо от кли­нового копира, перемещающегося от гидро­цилиндра.

Рис. 5.4. Структурная схема зубодолбежного станка

Кроме того, для уменьшения износа (П₄) зубьев долбяка по задней поверхности предусмотрено вспомогательное движе­ние (П₅), осуществляющее отвод заготовки от долбяка при обратном ходе последнего.

Зубодолбежный станок мод. 5А140 (5А140П) предназначен для нарезания цилиндрических колес с наружным и внутренним зацеплением по методу обката. Наибольший модуль колеса – 8 мм.

Работа станка производится в наладочном и полуавтоматическом режимах с числом рабочих ходов от одного до четырех и со сменой режимов резания при переходе с черновых проходов на чистовой.

Станок (рис. 5.5) имеет вертикальную компоновку (ось заготовки вертикальна). На станине 12 установлена подставка 8 со стойкой 7. На стойке закреплен суппорт 4, содержащий шпиндель II с долбяком 6, а также установлена коробка скоростей 2. В начале цикла обработки перед каждым проходом происходит непрерывное радиальное врезание на заданную глубину. При этом стол 9 с заготовкой перемещается к долбяку по горизонтальным направляющим станины.

Главное движение резания осуществляется от трехскоростного электродвигателя М1 через передачу , пару сменных колес А и Б гитары скорости , передачу , зубчато-ременную передачу на приводной вал I, который через кривошипно-кулисный механизм 5 передает возвратно-поступательное движение шпинделю II долбяка.

Расчетные перемещения этой связи: n_шп об/мин дв.; М1 n_долб дв. ход/мин.

Рис. 5.5. Кинематическая схема зубодолбежного станка мод. 5А140

Уравнение кинематического баланса:

.

Формула настройки: .

Связь вращений долбяка и заготовки обеспечивается за счет цепи обката, состоящей из червячного колеса Z = 90 и червяка Z = 1 в суппорте, колес 56, 46, 54, 36 и 56, 50, 50, 28, двух конических передач , гитары обката и , передач и  .

Расчетные перемещения цепи обката:

 об. заготовки.

Уравнение кинематического баланса цепи обката:

об. долб

об. заготовки.

Формула настройки гитары обката:

Скорость движения обката задается через круговую подачу долбяка, которая осуществляется от электродвигателя М2 постоянного тока через передачи , , колеса 28, 50, 50, 56, 36, 54, 46, 56 и червячную передачу на шпиндель долбяка.

Круговая подача в цикле может изменяться за счет регулирования частоты вращения электродвигателя.

Приводом радиального перемещения стола с заготовкой для установки высоты нарезаемого зуба служит гидроцилиндр ЦЗ. При врезании стол прижимается к клиновой поверхности ползушки 1 гидроцилиндром Ц2 через корпус, винт X, упорную гайку 11, штангу VIII, пиноль IX и ролик. Межосевое расстояние между осью долбяка и заготовки выдерживается за счет упора гайки 11 через пиноль в клиновую ползушку. Регулировку межосевого расстояния осуществляют рукояткой 10, вращающей винт Х через червячную передачу .

Ускоренное вращение заготовки при выверке ее биения осуществляется от электродвигателя М3 через цепную , цилиндрическую и червячную передачи. При работе цепи ускоренного вращения шпинделя изделия остальная часть кинематики отключается размыканием колес гитары обката.

Вывод долбяка в крайнее верхнее положение после обработки внутреннего зубчатого венца осуществляется гидроцилиндром Ц1 через реечную передачу с колесом 80. Для выборки зазоров в звеньях механизмов привода главного движения, а также во избежание вибрации в процессе резания в верхней части суппорта установлена пружина 3. На валу ХШ располагается тормозная муфта Т.