Лабораторная_работа_1

Московский Государственный Технологический Университет «СТАНКИН»

Кафедра «Станки»

Дисциплина «Оборудование машиностроительных производств»

Лабораторная работа № 1 по теме «Зубодолбёжный станок мод. 5122»

Москва

Задание: произвести настройку и наладку зубодолбёжного станка и нарезать на нём прямозубое цилиндрическое колесо (рис.1) зуборезным долбяком.

Исходные данные:
Модуль нарезаемого зуба, мм	m *
Число нарезаемых зубьев изделия	z*
Наружный диаметр нарезаемого колеса, мм	D*
Ширина нарезаемого колеса, мм (см. рис. 1)	b
Число зубьев долбяка	ZД*
Материал заготовки	алюминий

Рис. 1 Прямозубое цилиндрическое колесо

Описание кинематической структуры станка

На станке (рис. 2) можно нарезать цилиндрические колёса с прямым и косым зубом диаметром до 200 мм, модулем до 5 мм и шириной венца до 50 мм.

Основная часть кинематики станка состоит из трёх кинематических групп:

1) формообразующая	группа	движения	скорости резания	Ф П1 ,
2) формообразующая	группа	движения	подачи ФS В1 В2 и	3) группа
движения радиального врезания		Вр П4 .

* – конкретные значения m, z, D и ZД для каждого варианта задания указаны в таблице 2.

1

Рис. 2 Зубодолбежный полуавтомат 5122 Группа движения Ф П1 создаёт простое поступательное движение

ползуна. Поэтому внутренняя связь этой группы состоит из одной поступательной кинематической пары (ПКП) ползун-корпус суппорта. Внешняя связь этой группы состоит из кинематической цепи: двухскоростной электродвигатель М1 → ремённая передача → кривошипный диск → палец кривошипа → камень кулисы → кулиса → ползун (П1).

Движение Фυ (П1), как имеющее простую и незамкнутую траекторию, настраивается по четырём параметрам: на скорость – сменными шкивами и электродвигателем М1; на путь – изменением радиуса установки пальца кривошипа; на направление – этим же кривошипом и на исходное положение – установочным смещением ползуна относительно кулисы.

2

Группа движения ФS (В2В3) создаёт сложное движение, представляющее собой совокупность двух согласованных между собой простых вращательных движений шпинделя долбяка В2 и стола В3. Внутренняя кинематическая связь этой группы состоит из следующей кинематической цепи: шпиндель долбяка (В2) → червячная передача 90/1 → цилиндрические передачи 65/39 → 50/50 → 21/21 → 21/21 → гитара деления iдел → цилиндрическая передача 32/40 → червячная передача 1/120 → стол ( В3).

Внешняя связь этой группы состоит из кинематической цепи, связывающей электродвигатель М1 и внутреннюю связь группы через следующие звенья:

электродвигатель	М1	→ ремённая	передача →	цилиндрическая
передача 50/70 →	гитара	подач iS →	коробка подач с	реверсом Р1.

Цилиндрическое колесо z = 50 в коробке подач является звеном присоединения внешней связи ко внутренней.

Движение ФS (В2В3) имеет сложную и незамкнутую траекторию и поэтому оно настраивается по пяти параметрам: на траекторию – через гитару деления iдел , на скорость – через гитару подач iS , на направление – реверсом Р1 и на путь и исходную точку упорами и установочным перемещением долбяка в

процессе его врезания в заготовку на полную высоту нарезаемых зубьев. Группа движения радиального врезания Вр П4 создаёт простое

поступательное движение салазок стола. Поэтому внутренняя связь этой группы состоит из одной поступательной кинематической пары: салазки стола

– направляющие станины. Внешняя связь этой группы состоит из следующей кинематической цепи: гидроцилиндр ГЦ1 → клиновая передача → пиноль → гайка салазок стола → салазки стола П4 .

Движение Вр П4 имеет простую незамкнутую траекторию и поэтому оно теоретически должно настраиваться по 4 параметрам. В действительности оно настраивается по трём параметрам: на скорость посредством дросселя питания гидроцилиндра ГЦ1 , на исходную точку вручную через червячную пару 2/24 и винт с шагом t = 6мм, на путь – установкой величины глубины

3

врезания долбяка в заготовку посредством упоров.

В станке имеется также ряд устройств, обеспечивающих разные вспомогательные движения. К ним относятся: качательное движение суппорта

Всп В5	вокруг точки «0» (движение отвода и подвода суппорта с долбяком
к заготовке); ручной		поворот	внешних	связей	групп	Ф П1 и ФS В2 В3		за
квадрат 1 – Всп В6 ;		ускоренное вращение стола от электродвигателя					М1	-
Всп В7 ;	движение	вывода	долбяка	вверх	от	гидроцилиндра	ГЦ2	–
Всп П8	и др.

При нарезании колёс с косым (винтовым) зубом на ползуне устанавливают специальные винтовые направляющие (на схеме они не показаны).

Расчётные данные

1. Скорость резания υ в м/мин выбирается по таблице 1.

Таблица 1. Таблица режимов резания

		Скорость резания υ в м/мин				Чистовая круговая подача
						профилирования SД			в мм на
№	Материал		при модуле в мм
						1 дв. ход при модуле в мм
		1	2	3	4	1	2	3	4
1.	Бронза и	25	24	23	22	0,8	0,75	0,7	0,65
	алюминий
2.	Чугун	21	20	19	18	0,7	0,6	0,55	0,5
3.	Сталь 45	22	21	20	19	0,5	0,45	0,4	0,35
4.	Сталь 15Х	20	19	18	17	0,55	0,5	0,45	0,4
	или 20Х
5.	Сталь 40Х	18	17	16	15	0,4	0,35	0,33	0,25

2.Длина хода ползуна в мм l=b 2H, где Н – величина перебега долбяка с одной стороны заготовки (принимается равной 1,65 … 4 мм).

3.Число двойных ходов долбяка в минуту вычисляется по формуле

nдв.ходов=1000 мин−1

2 l

4. Чистовая круговая подача профилирования SД как дуга поворота

долбяка в мм на один двойной ход его выбирается по таблице 1. Черновая 4

круговая подача профилирования SДчерн принимается равной

SДчерн= 1,25..1,58 SД .

5. Подача радиального врезания SP в мм на один двойной ход долбяка определяется в зависимости от чистовой круговой подачи профилирования по формуле SP= 0,1… 0,2 SД .

При мягком материале и малом модуле применяется бо′льшая скорость радиального врезания. Величина скорости радиального врезания SP зависит от расхода масла в гидроцилиндре ГЦ1 врезания и настраивается дросселем. Отсчёт установки дросселя в нужное положение производится по лимбу.

	Формулы настройки
1.	Числа двойных ходов ползуна на	станке, т.е.	скорость	движения
Ф	П1 , настраиваются путём установки	требуемого	сменного	ведущего

шкива ремённой передачи на вал электродвигателя М1 с одной частоты вращения на другую (nmin= 940 мин-1 и nmax=1440 мин-1).

Формула настройки числа n двойных ходов ползуна имеет следующий вид:

nдв.ходов=nМ1 DВЩ , где DВЩ и DВМ - диаметры ведущего и ведомого шкивов.

DВМ

В процессе выполнения данной работы числа двойных ходов не настраиваются.

2. Согласование скоростей вращения шпинделя долбяка и стола осуществляется через гитару деления iДЕЛ — орган настройки на траекторию движения Ф В2 В3 . Формула настройки гитары деления:

iДЕЛ=	ZД	=	a		с	, где a, b, c и d – сменные колёса гитары iДЕЛ .
	Z
			b d
При настройке рекомендуется принимать c = z или c=2 z.
3. Круговая				подача SД на станке, т.е. скорость движения Ф В2 В3

настраивается посредством гитары подач iS .

На станке возможно изменение черновой круговой подачи на чистовую. Величина черновой круговой подачи зависит от передаточного отношения

5

первой сменных колёс e и f, а величина чистовой подачи определяется передаточным отношением всей гитары подач.

Поэтому числа зубьев сменных колёс подбирают по формуле настройки:

		e g
iS=iS1 iS2 f h					,	где e, f, g, h — сменные колёса гитары iS .
iS	=140	SД чист			;	iS =140	SД чист	.
1		m Z	Д			2	iS m ZД
							1

При нарезании в один проход настройка на круговую подачу производится

	по формуле:	iS=140	SД чист
			m ZД
	4. Подача	радиального врезания SР , т.е. скорость движения Вр П4 ,

настраивается дросселем радиального врезания, который устанавливается по лимбу в зависимости от числа двойных ходов ползуна nдв.ходов и радиальной подачи врезания SР . Число М устанавливаемых делений определяется по формуле настройки: М=0,6 n SР .

В процессе выполнения работы скорость радиального врезания не настраивается.

Принадлежности станка

1.У станка имеются следующие принадлежности. Набор двухступенчатых сменных шкивов клиноремённой передачи используются для настройки числа двойных ходов ползуна. Два ведущих шкива имеют ступени DВЩ=90 и 118 мм

иDВЩ=180 и 230 мм, один ведомый шкив имеет ступени: DВМ=390 и 420 мм. При установке шкива DВЩ=90 и 118 мм применяется клиновой ремень А1600 ГОСТ 1284 – 68, при DВЩ=180 и 230 мм – А1700 ГОСТ 1284 – 68.

2.Набор сменных колёс гитары деления iДЕЛ : 24, 28, 30, 34, 36, 38, 40, 43, 44, 45, 47, 48, 48, 48, 50, 52, 54, 56, 57, 58, 59, 60, 60, 60, 61, 62, 64, 66, 68, 69,

70, 72, 72, 74, 75, 76, 77, 78, 80, 80, 81, 82, 84, 85, 86, 87, 88, 90, 92, 94, 96, 98. Гитара двухпарная. Межосевое расстояние первой пары постоянно. Условия

сцепляемости колёс в гитаре: а b=120; С 84; с d 107.

При настройке для нарезания внутренних зубьев между колёсами с и d 6

устанавливается паразитная шестерня l.

3. Набор сменных колёс гитары круговых подач iS : 26, 31, 36, 39, 41, 44, 47, 53, 56, 59, 61, 64, 69, 74.

Гитара двухпарная. Межосевые расстояния обеих пар постоянны. Условия сцепляемости колёс в гитаре: e f =g h=100.

Краткие указания по наладке станка

1.Наладку станка на обработку прямозубого цилиндрического колеса начинают с установки сменных зубчатых колёс в гитару деления iДЕЛ и гитару круговых подач iS . Настройка числа двойных ходов ползуна и скорости радиального врезания в работе не производится.

2.Для установки величины глубины врезания долбяка в заготовку, т.е. глубины впадины зуба обрабатываемого колеса (настройка на путь движения

Вр П4 , служат упоры, закрепляемые на градуированном диске расположенном в нише на заднем торце станка. Число устанавливаемых упоров зависит от числа проходов и равно числу проходов при врезании. Расстояния между упорами, выраженные в делениях шкалы диска, соответствуют величинам глубины врезания по проходам. При однопроходном врезании устанавливают только один упор № 1. В настоящей работе врезание осуществляют в два прохода, т.е. на диске устанавливают два упора - № 1 и № 2. Для установки упоров в нужное положение прежде всего их освобождают от крепления. Затем на пульте управления в режиме ”НАЛАДКА” устанавливают переключатель “РЕВЕРС – ПОДАЧА” в положение “РЕВЕРС”. При этом клиновая ползушка врезания сместит стол в крайнее переднее положение. После этого упор №1 устанавливают на диске против деления, соответствующего полной глубине врезания долбяка в заготовку, т.е. на величину 2,25m. Упор №2 устанавливают и закрепляют на диске против деления, соответствующего глубине врезания, равной 0,75m.

После закрепления упоров переключатель “РЕВЕРС-ПОДАЧА” устанавливают в положение “ПОДАЧА” и когда клиновая ползушка дойдёт до крайнего положения, а стол до минимального межосевого расстояния, 7

переключатель “РЕВЕРС-ПОДАЧА” снова устанавливают в положение “РЕВЕРС”. При этом ползушка и стол займут исходное положение.

3.Установить долбяк на шпиндель ползуна.

4.Установку расстояния между осями долбяка и заготовки осуществляют в следующей последовательности:

а) на пульте управления установить переключатель “РЕВЕРС-ПОДАЧА” в положение “ПОДАЧА”, а переключатель “ПОДВОД-ОТВОД” в положение “ПОДВОД”; при этом стол окажется в зоне обработки;

б) отвести стол с помощью квадрата, расположенного справа от стола, в положение, необходимое для установки и закрепления заготовки;

в) установить и закрепить заготовку на шпинделе стола; при необходимости предварительно сменить оправку;

г) с помощью квадрата, расположенного на переднем торце стойки слева от суппорта, установить долбяк на уровень середины ширины заготовки в момент его опускания;

д) вращая за квадрат, расположенный справа от стола, подвести стол с заготовкой до касания последней с долбяком;

е) с помощью квадрата, расположенного на переднем торце стойки слева от суппорта, вывести долбяк в крайнее верхнее положение;

ж) вращая за квадрат, расположенный справа от стола, установить по лимбу необходимую глубину врезания, равную 2,25m.

з) на пульте управления переключатель “РЕВЕРС-ПОДАЧА” установить в положение “РЕВЕРС”; при этом стол с заготовкой отодвинется на глубину врезания; если межосевое расстояние и глубина врезания установлены правильно, то в этом положении между долбяком и заготовкой должен быть зазор;

и) выставить упор №1 включения главного привода (с правой стороны стола) в положение, при котором он замкнёт выключатель В 13;

к) на пульте управления переключатель “ПОДВОД-ОТВОД” установить в положение “ОТВОД”, при этом стол с заготовкой займёт исходное положение.

8

5.Перед включением станка для нарезания прямозубого цилиндрического колеса соответствующие переключатели на пульте управления должны быть установлены в следующих положениях:

а) “РАБОТА” - вверх; б) “ПОДАЧА ЧЕРНОВАЯ” - вниз; в) “МЕДЛЕННО” - вниз; г) “РЕВЕРС” - вверх;

Исходное положение с механизмов станка перед нарезанием колеса контролируется наличием светового сигнала лампочки в правом верхнем углу пульта управления.

6.Включение станка осуществляется нажатием кнопки “ЦИКЛ”.

Дополнительные сведения по наладке станка

1.Установка эксцентриситета пальца кривошипа [настройка на путь движения Фυ(П1)] осуществляют нижним квадратом, расположенным на левой стороне суппорта ползуна. Этим квадратом освобождают зажимной клин, а верхним квадратом производят перемещение пальца в требуемое положение. Величину установленного эксцентриситета проверяют по шкале, расположенной на торце кривошипного диска.

2.Установка положения долбяка вдоль оси заготовки [настройка на исходное положение движения Фυ(П1)] осуществляют квадратом расположенным на переднем торце стойки слева от суппорта. Вращая квадрат, опускают ползун с долбяком в крайнее нижнее положение. Затем, открыв переднюю крышку суппорта, освобождают восемь зажимных гаек и, поворотом квадрата, расположенного между гайками правого вертикального ряда, устанавливают долбяк ниже нижнего торца заготовки на величину Н перебега. После этого зажимают все восемь гаек.

3.Радиальное биение оправки и заготовки проверяют индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм. Для этого используют вспомогательный электродвигатель М2, который через цепную передачу и цилиндрическую передачу 32/40 вращает червяк и червячное колесо стола. Перед включением

9