С.А. Рябов Изучение и настройка зубодолбежного полуавтомата мод. 5В12

10

– узел шестерен реверса 11 – 12 – 13 и червячная передача 21 – 22. Столу с нарезаемым зубчатым колесом вращение сообщается по

цепи: главный приводной вал – червячная передача 42 – 43 – сменные колеса а2–b2 гитары круговых подач – сменные колеса a1–b1–c1–d1 делительной гитары – цилиндрические колеса 20 – 19 – 25 – узел шестерен реверса 26 – 27 – цилиндрическое колесо 28 – червячная передача 29 – 30. Посредством рукоятки Р5 стол можно проворачивать вручную. Рукоятка Р6 служит для реверсирования вращения стола.

3.4. Настройка гитары деления

Делительная цепь связывает вращение заготовки и долбяка и состоит из следующих элементов: червячное колесо 30 стола – червяк 29

– цилиндрические колеса 28 – 27 – 26 – 25 – 19 – 20 – сменные колеса d1 – c1 – b1 – a1 делительной гитары – цилиндрические колеса 4 – 7 – 9 – 11 – 12 и червячная передача 21 – 22.

Обозначив через nК частоту вращения нарезаемого колеса и через nД – частоту вращения долбяка, можем составить уравнение делительной цепи:

n

К

z30

z28

z27

z26

z25

z19

d1

b1

z4

z7

z9

z11

z21

= n

Д

.

z

z

z

z

z

29

z

27

z

26

z

25

19

z

20

c a

z

7

9

12

z

22

1

1

11

Подставив из табл. 2 числа зубьев колес, получим:

nК =

120

39

80

35

44

74

d1

b1

64

72

64

35

1

= nД .

80

44

72

64

35

64

90

1

35

74

52

c1

a1

После сокращений:

a1

c1

=

nК

.

b

d

1

n

Д

1

Учитывая, что

n

К

=

1000 V

=

1000 V

,

π m z

π da

n

Д

=

1000 V

=

1000 V

,

π d0

π m z0

11

где V – окружная скорость вращения заготовки и долбяка, м/мин; m – модуль долбяка и нарезаемого колеса, мм;

m·z=d – диаметр делительной окружности нарезаемого колеса, мм; z – число зубьев нарезаемого колеса;

d0 – диаметр делительной окружности долбяка, мм; z0 – число зубьев долбяка.

Получим	nК	=		1000 V π m z0	=	z0	.
	nД			π m z 1000 V
						z

Окончательно формула настройки делительной гитары примет

вид:

x =	a1		c1	=	z0	.
1	b1		d1		z

Здесь a1, b1, c1, d1 – числа зубьев сменных колес делительной гитары. При этом необходимо выдерживать условие a1+ b1= 120.

К станку для делительной гитары прилагается комплект сменных колес с числами зубьев:

24	25	27	28	31	34	36	38	40	43
44	45	47	48	49	50	52	56	57	58
60	61	62	64	65	66	68	69	70	72
74	75	76	77	78	80	81	82	84	85
86	87	88	90	92	94	95	96	98

Модуль сменных колес т = 1,5, ширина зубчатого венца b = 18 мм, диаметр отверстия 22А мм, материал серый чугун марки СЧ 21-40.

Для облегчения подбора сменных колес делительной гитары число зубьев колеса с1 принимают равным числу зубьев долбяка в отно-

шении 1 : 1 или 2 : 1, т. е. с1 = z0 или c1

= 2 z0 . Тогда

x1 =

a1

z0

=

z0

или

b

z

d

1

1

x1 =

a1

2 z 0

=

z 0

.

b1

d 1

z

12

3.5. Настройка гитары подач

Гитара подач служит для установления величины круговой подачи. Круговая подача в зубодолбежном полуавтомате обеспечивается взаимным перекатыванием зуборезного инструмента – долбяка и заготовки нарезаемого зубчатого колеса. За круговую подачу принимается поворот долбяка за один его двойной ход. Подача определяется отношением длины начальной окружности долбяка к числу двойных ходов шпинделя, приходящихся на один полный оборот долбяка. Иначе говоря, круговая подача измеряется длиной отрезка дуги начальной окружности долбяка, на которую он повернется за один двойной ход. Итак,

πm z0 = S,

nдв.х

где nдв.х – число двойных ходов долбяка за один полный его оборот; S – круговая подача, мм/дв. х.

Так как для средних размеров зубчатых колес наиболее распространенными являются долбяки диаметром около 75 мм при изменении модуля в довольно широких пределах, то при установлении величины подачи необходимо выбирать количество двойных ходов шпинделя, приходящееся на один оборот долбяка.

Цепь подач, связывающая вращение шпинделя с возвратнопоступательным движением долбяка, включает следующие элементы (рис. 5): червячную передачу 22 – 27 – цилиндрические колеса 12 – 11

– 9 – 7 – 4 – сменные колеса b2–а2 гитары подач – червячную передачу 43 – 42 и кривошипный диск 39. Каждый оборот диска 39 через шатун, коромысло с зубчатым сектором 24 и круговую рейку 23 сообщает один двойной ход шпинделю с долбяком.

Уравнение цепи подач:

1

z22

z12

z11

z9

z7

b2

z43

= n

.

z

об.шп

z

21

z

9

z

7

z

4

a

2

z

42

дв.х

11

Подставив из табл. 2 числа зубьев, получим:

13

1

90

64

35

64

72

b2

50

= n

.

об.шп

1

35

64

72 64 a2

4

дв. х

После сокращений

1125

b2

= nдв.х или x2

=

a2

=

1125

.

a2

b2

nдв.х

Так как

π m z0

= S,

откуда число двойных ходов на один оборот

nдв.х

долбяка nдв.х =

π m z0

, то можем написать:

S

x2

=

a2

=

1125

S

или x2 =

a2

=358,1

S

.

b

π

m

z

m z

0

b

2

0

2

Так как m z0

= d0 ,

то, округлив численный коэффициент, примем

x2 =

a2

=

358

S.

b2

d0

При диаметре долбяка d0 = 76 мм расчетная формула подбора сменных колес гитары подач примет вид:

x2 = a2 = 4,71 S. b

2

В комплект сменных колес гитары подач входят колеса с числами зубьев:

35	40	46	52	58	64	70	75
Модуль сменных колес			т = 2 мм,		ширина		зубчатого венца

b = 20 мм, диаметр отверстия 25А мм, материал серый чугун марки СЧ 21-40. При подборе сменных колес должно быть выдержано усло-

вие a2+ b2= 110.

В табл. 4 приводятся значения круговых подач и чисел двойных ходов долбяка при различных сочетаниях сменных колес гитары подач.

14

Таблица 4 Значения круговых подач, чисел зубьев колес и двойных ходов долбяка

Круговая подача, мм/дв.х	0,099	0,121	0,149	0,190	0,237	0,295	0,371		0,455
Число зубьев ведущего ко-	35	40	46	52	58	64	70		75
леса a2
Число зубьев ведомого ко-	75	70	64	58	52	46	40		35
леса b2
Число двойных ходов дол-	2411	1969	1565	1255	1009	808	643		525
бяка за один его оборот
При этом диаметр делительной				окружности		долбяка		принят

d0 = 76 мм. При пользовании долбяком другого диаметра необходимо

d /

указанные значения подач умножать на коэффициент 760 , где d0/ – новый диаметр делительной окружности долбяка:

	x2 =	a	2	= 4,71	d /	S.
					0
		b2			76

При нарезании чугунных зубчатых колес рекомендуется более крупная круговая подача, при нарезании стальных – меньшая подача. При этом скорость резания для чугунных колес должна быть меньше, чем для стальных колес.

Схема расположения сменных колес на делительной гитаре и гитаре подач изображена на рис. 6.

Рис. 6. Схемы расположения сменных колес гитар делительной (а) и подач (б) у зубодолбежного полуавтомата 5В12

15

3.6. Цепь радиальной подачи

Для врезания долбяка на глубину прохода применяются кулачки (рис. 7) однопроходные I, двухпроходные II и трехпроходные III. Кулачки К (см. рис. 5), воздействуя на рейку 36, связанную с суппортом, заставляют последний перемещаться по направлению к заготовке при врезании и удерживают суппорт в неподвижном положении в процессе нарезания на достигнутой глубине впадины. При первом кулачке после врезания на полную глубину при его повороте на угол αвр нарезание зубчатого колеса происходит за время поворота кулачка на угол α1 (рис. 7). При втором кулачке после врезания черновая обработка нарезаемого колеса производится на радиусе r2 с оставлением некоторого припуска за время поворота кулачка на угол α2, а затем окончательная чистовая обработка на радиусе кулачка r1 с полным удалением припуска выполняется за время поворота кулачка на оставшийся угол α2. При третьем трехпроходном кулачке после врезания происходит первая обдирка на радиусе кулачка r3, затем дополнительное врезание и вторая обдирка на радиусе r2 и, наконец, после третьего дополнительного врезания на радиусе r1 выполняется чистовая обработка с полным удалением припуска. В этом случае каждый рабочий проход производится за период поворота трехпроходного кулачка на угол α3. Кривые кулачков на радиусе r1 соответствуют окончательной обработке нарезаемого колеса на полную глубину впадины. Кривые с радиусами r2 и r3 рассчитаны на оставление некоторого припуска.

Рис. 7. Кулачки радиальной подачи

16

Во всех случаях одному рабочему проходу соответствует один оборот заготовки нарезаемого колеса. Впадины каждого из трех кулачков расположены на одинаковых радиусах.

В кинематическую цепь, связывающую вращение стола с нарезаемым зубчатым колесом и кулачком, входят следующие элементы: стол

–червячная передача 30 – 29 – цилиндрические колеса 28 – 27 – 26 – 25

–19 – 20 – 17 – 18 – одна из пар сцепляющихся цилиндрических колес 16 – 15, 14 – 13, 8 – 10 – далее червячная передача 3 – 5 и кулачок К (см. рис. 5). При этом одному обороту нарезаемого колеса должен со-

ответствовать поворот кулачка однопроходного на угол α1, двухпроходного на угол α2 и трехпроходного на угол α3. Обозначив угол поворота кулачка в общем случае через αк, можем написать уравнение кинематической цепи врезания:

1

z30

z28

z27

z26

z25

z19

z17

x

z3

=

αк

,

z

об.ст

z

29

z

27

z

26

z

25

z

20

z

К

z

5

360

19

18

где xК – передаточное

отношение одной из цилиндрических пере-

дач 16 – 15,

14 – 13, 8 – 10 в зависимости от положения скользяще-

го блока шестерен 10 – 13 – 15;

360αк – поворот кулачка в долях оборота.

Подставив числа зубьев из табл. 2, можем написать:

1об.ст 1201 8039 8035 3544 7444 5274 8040 xК 1001 = 360αк .

После сокращения получим xК 209 = 360αк .

Теперь можем найти угол поворота каждого из кулачков за один оборот нарезаемой заготовки:

αк = xК 209 360.

Подставив возможные передаточные отношения xК, получаемые перемещением скользящего блока шестерен 10 – 13 – 15, найдем:

17

при xК	=	z8				=			48					α1 =			48						9				360 = 277,7°;
		z10						28								28							20
при	xК =			z16				=		35				α2	=			35						9			360 =138,3°;
				z15						41								41					20
при	xК =				z14			=		28				α3		=			28						9		360 =94,5°.
																		48					20
										48
						z13

4. ПОРЯДОК НАЛАДКИ ЗУБОДОЛБЕЖНОГО ПОЛУАВТОМАТА

5В12

По данным рабочего чертежа нарезаемого зубчатого колеса необходимо выбрать соответствующий долбяк. Модуль и профильный угол исходного контура долбяка должны соответствовать указанным на чертеже.

При нарезании зубчатых колес малого диаметра с внутренними зубьями необходимо также обратить внимание на выбор подходящего диаметра долбяка (см. рис. 8). По намеченному режиму обработки определить требуемое число двойных ходов долбяка в минуту, рассчитать набор сменных колес делительной гитары и гитары подач, выбрать оправку для заготовки.

Рис. 8. Долбяки, применяемые для нарезания цилиндрических зубчатых колес (а – хвостовой; б – дисковый)

18

Далее наладка зубодолбежного полуавтомата может быть выполнена в следующем порядке:

1.установить долбяк, закрепить и проверить его;

2.установить оправку для заготовки и проверить ее;

3.установить и выверить заготовку нарезаемого зубчатого колеса;

4.настроить на требуемое число двойных ходов долбяка;

5.установить длину хода долбяка;

6.отрегулировать предельные положения хода долбяка относительно заготовки;

7.настроить гитару деления;

8.настроить гитару круговых подач;

9.настроить механизм подачи на глубину врезания;

10.установить долбяк на глубину врезания;

11.запустить станок;

12.остановить станок и снять нарезанное зубчатое колесо.

4.1. Установка и закрепление долбяка

Предварительно необходимо тщательно протереть отверстие долбяка и место крепления его на шпинделе. Размеры посадочных мест под долбяк и оправку для крепления изделия даны на рис. 9, а. После этого долбяк насаживают на шпиндель осторожно, без ударов, режущими кромками вниз, чтобы процесс резания долбяком осуществлялся при рабочем ходе сверху вниз. Долбяк должен опираться на шайбу, имеющую наружный диаметр, немного меньший, чем диаметр окружности впадин долбяка. Это необходимо для наибольшей жесткости соединения, чтобы избежать дрожания при резании или даже поломки зубьев долбяка, что может быть при малом размере опорной шайбы и большом плече С (рис. 9, б). Гайка, удерживающая долбяк, должна затягиваться только нормальным ключом, без применения удлинителей. Неправильное и правильное крепления долбяка изображено на рис. 36, б.

Затем необходимо произвести проверку положения долбяка относительно шпинделя. Эта проверка должна производиться точным индикатором с ценой деления 0,005 мм. Проворачивание шпинделя с долбяком выполняется рукояткой Р4 (см. рис. 5).

19

Рис. 9. Основные посадочные места и способы закрепления долбяка

При нарезании точных зубчатых колес биение долбяка не должно быть более 0,01-0,015 мм.