11.2 Способы работы станков

11.2.1 Способ копирования

В индивидуальном производстве обработка производится модульными дисковыми и пальцевыми фрезами и строгальными резцами (см. рис 11.1,а,б,в). На заготовке копируется профиль режущих кромок инструмента. Обрабатывается одна впадина, после чего производится деление заготовки. Способ малопроизводителен.

В массовом производстве применяют специальные многорезцовые головки, в которых устанавливаются резцы по числу прорезаемых впадин между зубьями нарезаемой цилиндрической шестерни.

11.2.2. Способ обката

Инструмент и заготовка в процессе работы воспроизводят своими движениями какое-либо зубчатое зацепление (реечное, цилиндрическое, червячное). Формирование боковых поверхностей обрабатываемых зубьев происходит при последовательном изменении положений режущих кромок инструмента в процессе обката (огибания) инструмента и заготовки (см. рис. 11.1,г).

11.3 Зубофрезерные станки

Зубофрезерные станки обладают высокой производительностью при достаточно высоких точности обработки и универсальности, что объясняет их широкое распространение.

Основное назначение их – нарезание цилиндрических шестерён с прямыми и винтовыми (косыми) зубьями и червячных колёс.

При наличии дополнительных приспособлений возможно нарезание червяков, шестерён с внутренними зубьями и т.п. Некоторые модели станков допускают фрезерование шлицевых валиков и др. деталей с равноудалёнными выступами, впадинами или гранями.

Основной применяемый инструмент – червячная модульная фреза.

11.3.1 Компоновки станков

Существуют компоновки зубофрезерных станков для обработки заготовок, оси которых расположены вертикально и горизонтально. Станки, обрабатывающие заготовки по горизонтальной оси, предназначены в основном для фрезерования зубчатых колёс, выполненных заодно с валом (трибов), а также шлицевых валов.

Станки для обработки заготовок по вертикальной оси имеют следующие основные узлы (рис. 11.9):

А – станина; Б – суппортная стойка; В – фрезерный суппорт; Г – каретка с поворотной частью; Д – круглый стол; Е – салазки со стойкой; Ж – кронштейн для поддержки оправки заготовки ("контр-поддержка").

Такие станки имеют подвижный стол либо подвижную суппортную стойку. Станки для обработки мелкомодульных зубчатых колёс на салазках стола обычно не имеют стойки с контр-поддержкой.

11.3.2 Кинематика станка модели 5к32

Уравнения кинематического баланса цепей станка модели 5К32 (см. рис. 11.9) следующие.

1) Цепь главного движения (вращения фрезы): n_двn_ф

2) Цепь обката или деления (вращение заготовки, строго увязанное с вращением фрезы):

1 об.фK/Z оборотов заготовки (К – число заходов фрезы; Z – число нарезаемых зубьев)

3) Цепь продольной подачи: 1 об.загS_п

4) Цепь дополнительного вращения заготовки при фрезеровании косозубых шестерен:

Т мм перемещения суппорта1 об. заготовки; Т – шаг винтовой линии зубьев

5) Цепь радиальной подачи заготовки: 1 об.загS_р

6) Цепь тангенциальной подачи фрезы: 1 об.заг S_т

7) Цепь дополнительного вращения заготовки для компенсации погрешностей из-за осевого перемещения фрезы: t_s мм перемещения пиноли шпинделя  1/Zоб. заготовки ±Δ, где t_s– осевой шаг зацепления: фреза- заготовка нарезаемого червячного колеса

здесь Т_шк – шаг винтовых зубьев шпиндельного колеса 68.

8) Ускоренные перемещения могут быть сообщены каретке с суппортом, шпинделю фрезы вдоль его оси, салазкам со столом, столу. Эти органы приводятся от отдельного электродвигателя мощностью 3 квт при включении соответствующих электромагнитных муфт. Включение, реверс и отключение электродвигателя ускоренных перемещений, переключение муфт производятся при работе станка посредством путевых выключателей. 11.3.3 Кинематическая настройка станка модели 5К32 на различные виды работ При рассмотрении настроек станка см. кинематическую схему – рис. 11.9 и записи уравнений кинематического баланса в п/п. 11.3.2, на которые ниже делаются ссылки под теми номерами, под какими кинематические цепи представлены в указанном п/п. а) настройка на фрезерование прямозубых цилиндрических колёс (рис. 11.3) b – угол подъёма винтовой линии фрезы. Движения: - главное (вращение фрезы) – цепь 1; - обката (деления – вращение заготовки, строго согласованное с вращением фрезы) – цепь 2; - продольная подача (перемещение фрезы параллельно оси заготовки) – цепь 3. Корпус (водило) дифференциала, находящегося в цепи 2, неподвижен и дифференциал работает как обычная коническая передача. Поэтому iдиф=1. В цепи 2: , если Z161, и тогда и если Z >161. Если фреза левозаходная, то колеса е

(цепь 2) и а₂ (цепь 3) устанавливаются на другие валы (показано на рис. 11.9 пунктиром).

На станке возможно диагональное фрезерование (рис. 11.4).

б) настройка на фрезерование косозубых цилиндрических колёс (рис. 11.5 и 11.6)

–угол наклона зубьев изделия; – угол поворота оси фрезы, ставится знак:

"+" – при разноименных направлениях винтовых линий на фрезе и изделии,

"–" – при одноименных.

Движения:

- главное – цепь 1;

- деления – цепь 2;

- продольная подача – цепь 3;

- дополнительное вращение заготовки для фрезерования зубьев по винтовой линии шага Т – цепь 4.

Сложение движений 2 и 4 производится суммирующим механизмом – коническим дифференциалом. Передаточное отношение дифференциала от водила к центральному колесу i'_диф = 2.

Если решить уравнение кинематического баланса цепи 4 совместно с настроечной формулой со ^*), получим:

Очевидно , гдеm_s и m – торцевой и нормальный модули изделия, и

в) настройка на фрезерование червячных колёс с радиальной подачей (рис. 11.7)

На рисунке: А – межосевое расстояние.

Движения:

- главное – цепь 1;

- деления – цепь 2;

- радиальная подача – цепь 5.

В салазках стола смонтирован регулируемый упор П, а на станине неподвижный упор Н. По достижении размера А, упор П соприкасается с упором Н и салазки останавливаются. Червячное колесо 36 с гайкой винта шага 10 мм прекращает вращение, а червяк, продолжая вращаться, смещается в осевом направлении и воздействует на конечный включатель ВК, включающий отвод стола в исходное положение.

Червячная пара 1:20 предназначена для ручного радиального перемещения салазок стола.