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

30

Рис. 17. Направление вращения долбяка и заготовки при нарезании различного типа зубчатых колес (а–при нарезании колес с внешними зубьями; б–при нарезании колес с внутренними зубьями): 1–долбяк; 2–заготовка

4.8. Настройка гитары деления

Вывод расчетной формулы для подбора сменных колес гитары деления приведен в п. 3.4:

x	=	a1		c1	=	z0	.
1		b1		d1		z

4.9. Настройка гитары круговых подач

Расчетная формула для подбора сменных колес гитары подач выведена в п. 3.5:

x2 = a2 = 358 S, b2 d0

а для числа двойных ходов на один оборот долбяка:

nдв.х =	π m z0	.
	S

31

В случае нарезания зубчатых колес с внутренними зубьями, когда применяются долбяки малого диаметра, формула для подбора сменных колес примет вид:

x2 = a2 = 4,71 76 S, b2 d0

где d0 – диаметр долбяка меньше 76 мм.

Круговую подачу S при черновой обработке принимают равной 0,25-0,40 мм на один двойной ход долбяка, а при чистовой обработке 0,1-0,2 мм/дв.х. Если обработка ведется в несколько проходов, круговая подача может быть увеличена.

Точность профилирования, а также и шероховатость поверхности зуба нарезаемого колеса зависят от числа двойных ходов долбяка, приходящихся на один нарезаемый зуб (рис. 18).

Рис. 18. Схема последовательных профилирующих резов долбяка при взаимном перекатывании его по заготовке

Если обозначить через пz число двойных ходов, приходящихся на один

зуб, то nz =	nдв.х	=	π	m	, отсюда	S =	π m	.
	z0		S				nz

Для модуля т = 2 мм при подаче 0,149 мм/дв.х. число двойных ходов долбяка на один его оборот составит nдв.х = 1565.

Так как долбяк при т = 2 имеет число зубьев z0 = 38, то число

32

профилирующих резов	nz =	nдв.х	=	1565		≈ 41 .
					38
		z0

Возможность регулировать число профилирующих резов долбяка является существенным преимуществом зубодолбежных станков перед зубофрезерными станками, работающими червячной фрезой. Число профилирующих положений режущих зубьев червячной фрезы зависит от числа зубьев по окружности фрезы и коэффициента перекрытия.

Стандартные однозаходные червячные фрезы имеют лишь 8 – 12 рядов зубьев по окружности, и для каждой данной фрезы и заготовки цилиндрического колеса с заданным числом зубьев число профилирующих резов, приходящихся на один зуб, является неизменным. Чем меньше число зубьев у нарезаемого зубчатого колеса, тем явственнее сказывается огранка профиля зуба при ограниченном числе резов, тем ниже плавность зацепления и выше динамические нагрузки на зубьях сцепляющихся колес, особенно у быстроходных зубчатых передач.

4.10. Настройка механизма подачи на глубину врезания

Исходя из заданных значений нарезаемого модуля и требуемой точности нарезаемых зубчатых колес, выбирают один из трех имеющихся кулачков – одно-, двухили трехпроходного. Чем выше значение модуля, тем больше проходов следует назначать для обработки зубчатого колеса.

После установки выбранного кулачка на место поворачивают рукоятку для переключения скользящего блока шестерен 10 – 13 – 15 (см. рис. 5) в положение, соответствующее типу установленного кулачка. Далее ход настройки на глубину врезания выполняется в порядке, изложенном в п. 3.6. Для снятия кулачка необходимо пользоваться специальным съемником, прилагаемым к станку.

5. ПУСК СТАНКА

После всех перечисленных операций наладка станка закончена. Необходимо сцепить сменные колеса делительной гитары, наполнить все масленки и резервуар маслом. После этого включают масляный насос нажатием кнопки Пуск под надписью Гидравлика и проверяют поступление масла к соответствующим точкам смазки.

33

С помощью рукоятки Р2 (см. рис. 5), надетой на квадрат 12 (см. рис. 4), поворачивают кулачок для перемещения суппорта с долбяком по направлению к заготовке от положения максимального удаления (ролик рейки суппорта во впадине кулачка) долбяка от заготовки до наименьшего зазора. Рукоятку убирают, и станок готов к пуску.

Затем нажатием кнопки Пуск под надписью Главный привод пускают станок в ход. Если станок только что смонтирован, следует обкатать его не меньше часа вхолостую. Перед нарезанием стальных колес должен быть заполнен резервуар для охлаждающей жидкости.

По окончании нарезания зубчатого колеса главный электродвигатель станка автоматически выключается, а суппорт с долбяком отходит от обработанного изделия. В некоторых случаях, например при нарезании ступенчатых блоков или колес с внутренними зубьями, по окончании обработки изделия суппорт с долбяком необходимо отвести дальше, чем это разрешает впадина кулачка подачи, в которую западает ролик рейки суппорта, чтобы снять с оправки готовое колесо. С этой целью выводят из сцепления с колесом 35 (см. рис. 5) червяк 34, нарезанный на валу 18 (см. рис. 4), поворотом квадрата 22 освобождают суппорт от фиксации и вращением квадрата 11 отводят суппорт на необходимое расстояние. Сняв обработанное изделие и установив следующую заготовку, передвигают суппорт в прежнее исходное положение по фиксатору.

6.ОСОБЫЕ СЛУЧАИ НАЛАДКИ

6.1.Нарезание партии колес

При большой партии изготовляемых колес целесообразно выделить необходимое количество станков для предварительного чернового нарезания с оставлением припуска под чистовую обработку. Такое разделение даст возможность повысить производительность зубодолбежных станков, отведенных для окончательной чистовой обработки.

Установка долбяка по отношению к нарезаемому колесу у станков для окончательной обработки изделия может быть произведена либо по эталонному колесу, либо непосредственно по первому предварительно нарезанному с небольшим припуском зубчатому колесу. Переместив шпиндель с долбяком сверху вниз, чтобы стол занял по отношению к долбяку рабочее положение, ослабив гайки 23 (см. рис. 4),

34

подводят суппорт к установленному эталонному колесу настолько, чтобы между зубьями колеса и долбяка чувствовался незначительный люфт. После этого, сняв эталонное колесо, гайки 23 (см. рис. 4) затягивают и устанавливают предварительно нарезанную заготовку, не затягивая гайки на оправке. Подводят долбяк до сцепления с изделием и затягивают гайку оправки, удерживая при этом заготовку от поворачивания. После этого станок пускают в ход. При изготовлении серии колес используют специальное приспособление для установки колес с фиксатором, настраиваемым по первому нарезанному начисто колесу.

6.2. Нарезание колес с внутренними зубьями

Зубчатые передачи с внутренним зацеплением все шире применяются в машиностроении в связи с ростом выпуска большого количества новых видов оборудования, в которых по характеру работы нельзя обойтись без такого вида передач.

Зубчатые колеса с внутренними зубьями по закону формообразования профиля своих зубьев по существу не отличаются от цилиндрических колес с внешними зубьями. Однако изготовление зубчатых колес с внутренними зубьями имеет некоторые особенности. Например, неправильный выбор долбяка может привести к тому, что на отдельных участках эвольвентного профиля при нарезании произойдут существенные отклонения. Не приводя здесь специальных расчетов, можно, например, для зубчатых колес с коэффициентом смещения х=0 и профильным углом α=20° при зубодолблении нормальным долбяком с числом зубьев 16 – 32 рекомендовать выдерживать наименьшую разность между числами зубьев нарезаемого колеса и долбяка от 20 до 24.

В шпинделе зубодолбежного станка предусмотрено гнездо с конусом Морзе № 3 для установки хвостовых долбяков малого диаметра, часто применяемых при нарезании зубчатых колес с внутренними зубьями.

При переходе от нарезания колес с наружными зубьями к нарезанию колес с внутренними зубьями необходимо для изменения направления вращения стола произвести перестановку соответствующих рукояток (см. рис. 4). В связи с необходимостью дополнительного установочного перемещения суппорта на коромысло устанавливают удлинитель, который поставляется вместе со станком.

35

6.3. Нарезание цилиндрических зубчатых колес с косыми зубьями

Наладка зубодолбежного станка и настройка его кинематических цепей для случая нарезания цилиндрических колес с косыми зубьями производится так же, как и для случая нарезания прямозубых колес. Отличие состоит в следующем. Зуборезный долбяк для нарезания косых зубьев должен быть косозубым, при этом его зубья должны иметь тот же угол наклона, что и у нарезаемого колеса, но противоположное направление винтовой линии. Если колесо правое, то долбяк – левый и наоборот. При нарезании косых зубьев колес зубья долбяка должны в процессе резания кроме поступательного движения сверху вниз осуществлять еще перемещение вдоль винтовой линии нарезаемых зубьев. Следовательно, шпинделю с долбяком необходимо сообщить дополнительное поворотное движение во время возвратно-поступательных ходов. Это достигается установкой на станке специальных винтовых направляющих (рис. 19) вместо обычных прямолинейных. Зубодолбежный станок с такими направляющими шпинделя поставляется только по специальному заказу.

Рис. 19. Эскиз винтовых направляющих шпинделя с долбяком для замены прямолинейных направляющих при переводе зубодолбежного станка на нарезание цилиндрических колес с винтовыми зубьями

Определим шаг винтовых направляющих шпинделя с долбяком. Примем, что z0 – число зубьев долбяка; z – число зубьев колеса; β – угол наклона зубьев долбяка; βн – угол наклона винтовой поверхности направляющих; d0 – диаметр делительной окружности долбяка; d – диаметр делительной окружности колеса; dн – средний диаметр направляющих; рх0 — шаг винтовой линии зубьев долбяка; рхн – шаг винтовой линии направляющих; рx – шаг винтовой линии зубьев нарезае-

36

мого колеса.

Угол наклона зубьев долбяка:

tgβ = π d0 . px0

Для нарезаемого колеса:

tgβ = π d . px

Так как при перемещении долбяка на шаг рх0 винтовой линии его зубьев он должен сделать один оборот, то шаг винтовой линии направляющих рхн должен быть равен шагу винтовой линии зубьев долбяка рх0, т. е. рхн = рх0 и, соответственно, угол наклона винтовой поверхности направляющих, отнесенный к среднему диаметру направляющих,

tgβн =	π dн	.
	pxн

Сравнив с выражением для угла наклона зуба долбяка, найдем:

pxн =

π dн

;

px0

=

π d0

.

tgβн

tgβ

Так как по условиям работы долбяка рхн = рх0, то

π dн

=

π d0

, от-

tgβн

tgβ

куда tgβн =

dн

tgβ .

d0

Винтовые направляющие для шпинделя долбяка могут быть изготовлены из чугуна. Для создания надлежащих условий смазки необходим зазор между рабочими поверхностями направляющих 0,02- 0,04 мм.

6.4. Косозубые долбяки

Косозубые долбяки изготовляются с углами наклона винтовой линии зубьев β = 15° и β = 23° при профильном угле α = 20°.

37

6.5.Нарезание зубчатых колес с простым числом зубьев

Всвязи с тем, что у зубодолбежных станков отсутствует цепь дифференциала, возможность точного нарезания зубчатых колес с простым числом зубьев определяется только наличием в комплекте сменных колес с соответствующими числами зубьев. На этом станке невозможно нарезать точно зубчатые колеса с простыми числами зубьев, на-

пример такими, как 53, 59, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101 и т. д. Однако можно подобрать сменные колеса для какого-либо приближенного числа зубьев, отличающихся от требуемого на весьма незначительную величину, а именно требуемое передаточное отношение определяется по расчетной формуле

x =	a1		c1	=	z0	.
1	b1		d1		z

При замене требуемого передаточного отношения х1 некоторым близким по значению ( x1/ ) можем написать:

x /		a /		c /		z	0
	=	1		1	=			.
1		b/		d /		z
		1		1

Так как чистовая обработка зубчатого колеса на зубодолбежном станке производится за один оборот заготовки, то, обозначив накопленную погрешность через ∆l, где l – длина требуемой делительной окружности, получим:

/

−π m z =π m (z

/

− z)=π m z

z

/

∆l =π m z

z

−1 .

Так как

z /

x

, то, подставив в предыдущее выражение, найдем

=

1

z

x /

1

x1

− x1

x1

∆l =π m z

−1 =

/

π m z ,

x/

x/

1

1

где

x

− x /

=λ – относительная погрешность передаточного отношения.

1

1

x /

1

38

7. ПРИМЕР НАСТРОЙКИ ПОЛУАВТОМАТА 5В12

Нарезать цилиндрическое прямозубое колесо со следующими данными: модуль т = 3 мм, число зубьев z = 37, ширина зубчатого b = 24 мм, материал сталь 45, черновая обработка зубьев. Долбяк: m = 3, диаметр делительной окружности долбяка d0 = 75 мм, число зубьев z0 = 25.

Режим обработки: по табл. 1 (прил. 1) примем скорость резания V = 15 м/мин, круговую подачу S = 0,40 мм/дв.х.

Настройка зубодолбежного станка: длина хода долбяка L = b + l. Суммарный перебег l долбяка определяем из зависимости l ≈ 0,25b. Ширине зубчатого венца b = 24 мм соответствует суммарный

перебег l = 6 мм.

Полная длина хода долбяка L = 24 + 6 = 30 мм. Эту длину после настройки можно проверить отсчетом по линейке, установленной сбоку шпинделя.

Число двойных ходов долбяка n =	1000 V	.
	2 L

Подставив численные значения, получим n =10002 3015 = 250 дв.х/мин.

Ближайшим числом двойных ходов в минуту долбяка, на которое может быть настроен станок, является n = 200 дв.х/мин. Пользуясь графиком (рис. 12), получим аналогичный результат.

После этого установим конечные положения режущих кромок долбяка относительно торцов нарезаемого колеса. В данном случае это расстояние можем принять равным половине суммарного перебега, т.е.

l1 = l2 = 0,5l = 0,5 · 6 = 3 мм.

Подбор сменных колес делительной гитары:

x =	a1		c1	=	z0	.
1	b1		d1		z

Подставим соответствующие значения:

x1 = a1 c1 = 25 . b1 d1 37

В зависимости от наличия сменного колеса с числом зубьев, рав-

39

ным или кратным числу зубьев нарезаемого колеса, подбираем остальные колеса из имеющегося комплекта. В нашем случае сменного колеса с числом зубьев 37 в комплекте нет, поэтому кратным числу зубьев нарезаемого колеса будет сменное колесо с 74 зубьями. Тогда

x1 = a1 c1 = 50 = 2 25 . b1 d1 74 1 74

Так как сумма чисел зубьев сменных колес a1 и b1 должна быть выдержана a1+ b1= 120, то для нашего случая получим:

x1 = a1 c1 = 2 25 = 80 25 и соответственно a1 = 80; b1 = 40; c1 = 25; d1 = 74.

b1 d1 1 74 40 74

Подбор сменных колес гитары круговых подач: так как диаметр делительного цилиндра долбяка отличается от положенного в основу вывода расчетной формулы для гитары подач, пользуемся формулой

x2

=

a2

=

358

S или

x2

=

a2

=

358

0,40 =

358

.

b2

b2

75

187,5

d0

Так как при подборе сменных колес гитары подач допускается некоторое отклонение, можем принять:

x2 = a2 = 70 . b2 40

Фактическая круговая подача S = x2 358d0 = 7040 35875 = 0,3666 мм/дв.х, т.е. действительная подача почти не отклоняется от заданной.

Число двойных ходов долбяка, приходящихся на один его оборот:

	nдв.х =	π m z0	или	nдв.х =	π 3 25	= 642,7154.
		S			0,3666

Установка двухпроходного кулачка и остальные операции наладки зубодолбежного станка 5В12 выполняются в порядке, изложенном выше.