Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции по металлообрабатывающим станкам и промышленным роботам - файл 7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc


Загрузка...
Лекции по металлообрабатывающим станкам и промышленным роботам
скачать (20163.2 kb.)

Доступные файлы (13):

_123 Ст-ки для обр. тел вращ.ток.,ЧПУ,автом.револ.(гот.100%).doc6558kb.14.02.2009 14:30скачать
2 ГПСТранспорт.сис-мы и накопит(100%).doc421kb.14.02.2009 14:28скачать
6 Станки для абразивной обработки(100%)..doc521kb.14.02.2009 14:26скачать
7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc2508kb.14.02.2009 14:29скачать
Введение.doc550kb.14.02.2009 14:29скачать
Г П С(100%готово).doc2973kb.14.02.2009 14:32скачать
конструкц(промышл.роботы(100%).doc8609kb.14.02.2009 14:34скачать
Лек4Б.У,напр,шп,прив-да.мех.уст,тран.накоп..doc9859kb.14.02.2009 14:35скачать
Основн.узлы.и мех.doc796kb.14.02.2009 14:32скачать
Сверл.Раст.и ЧПУ,многооп. станки.doc753kb.14.02.2009 14:28скачать
Станки для обраб. призм. деталей(100%).doc650kb.14.02.2009 14:32скачать
Формообразоваие.Приводы.Классиф.станк..doc1309kb.14.02.2009 14:35скачать
Шпинд.узлы.doc339kb.14.02.2009 14:34скачать

7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc

1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

Зубострогальный станок для обработки конических колес


На рис.30 показана компановка зубострогального станка для обработки конических колес.



Рис.30.Компановка зубострогального станка.

Станина 5 представляющая массивную чугунную отливку, несет на себе все выдвижные и неподвижные узлы станка и служит для размещения в ней элементов гидропривода.

Стойка 1 предназначена для размещения на ней привода главного движения и подач, а также механизмов управления циклом работы станка. В стойке 6 сверху размещаются гитары главного движения (iy) и подач (is). За левой стенкой и стойкой располагаются гитары обката (ix) и деления (iy). Через правую стенку стойки выступает люлька 2, несущая суппорты с резцами, совершающими возвратно-поступательное движение П1.

По горизонтальным направляющим станина может перемещаться, обеспечивая подвод и отвод заготовки (П5), каретка 4, на круговых направляющих которой крепится бабка изделия 3. Движение В5 необходимо для установки заготовки в соответствии с углом начального конуса.

^ НАСТРОЙКА ЗУБОСТРОГАЛЬНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 526

Общие сведения.

Зубострогальный станок модели 526 (рис. 31) является полуавтоматом, работающим по методу обкатки, и предназначен для чернового и чистового нарезания конических зубчатых колес с прямыми зубьями. Режущим инструментом являются

Для уяснения принципа работы станка представим себе металлическое колесо, так называемое производящее колесо (рис. 32), по которому перекатывается коническая заготовка (нарезаемое колесо) из идеально пластичного материала так, что ее начальный конус катится по начальному конусу производящего колеса без скольжения. При этом металлические зубья производящего колеса выдавят в теле заготовки впадины. После полного оборота заготовки вокруг своей оси на ней образуется зубчатый венец.

В процессе обработки зубьев конических колес на существующих станках производящее колесо является воображаемым, и зубья его воспроизводятся в пространстве движущимися лезвиями резцов, но все расчеты движений производятся так, как будто обрабатываемая заготовка находится в зацеплении с некоторым производящим колесом.

Наиболее удобным с точки зрения изготовления инструментов является плоское производящее колесо, у которого половина угла начального конуса равна 90° и зубья которого имеют плоские боковые грани, т. е. профиль зубьев - прямобочный. При этом вершины зубьев расположены по конической поверхности.

Конусное производящее колесо отличается от плоского тем, что половина угла при вершине начального конуса составляет (90°-°), где ° - угол ножки зуба нарезаемого колеса (рис. 19).

При конусном производящем колесе резцы 1 и 2 движутся в плоскости 1-1, перпендикулярной к оси ОО2 производящего колеса. Отсюда следует, что заготовку z нужно установить относительно производящего колеса z' таким образом, чтобы ее ось 001 составляла с плоскостью 1-1 (плоскостью вершин зубьев производящего колеса) угол °=°- °, где ° - половина угла начального конуса нарезаемого колеса; ° - угол ножки зуба нарезаемого колеса.



Рис. 17. Внешний вид зубострогального станка 526:

1 - станина, 2 - планшайба, 3 - ползуны резцов, 4 - барабан подачи заготовки,

5 - электродвигатель, 6 - бабка заготовки, 7 - заготовка, 8 - гитара деления,

9 - каретка, 10 - маховик ручного перемещения каретки, 11 - маховик ручного привода станка.
^ Техническая характеристика зубострогального станка модели 526.

Наибольший модуль нарезаемого зубчатого колеса, мм 8

Количество нарезаемых зубьев 10…200

Наибольший диаметр начальной окружности нарезаемого колеса, мм 600

Наибольшая длина нарезаемого зуба, мм 90

Max и min значения половины угла начального конуса нарезаемого

колеса, град 5042' и 84°18'

Число двойных ходов в минуту в пределах 85…442

Количество подач 15

Время обработки одного зуба, с 7,6…86,5

Как известно, числа зубьев двух сопряженных конических колес прямопропорциональны синусам половин углов начальных конусов.



Рис. 18. Производящее колесо

Это выражение называется обкаточным отношением. Для плоского производящего колеса оно равно:


(25)


Для конусного производящего колеса обкаточное отношение будет:


(26)


Т
(27)
ак как угол ° мал и cos ° близок к единице (обычно cos ° > 0,998), то вполне допустимо принимать обкаточное отношение конусного колеса равным отношению плоского колеса (рис.19): откуда

Исходя из этого, можно рассматривать конусное производящее колесо как плоское. Ошибка в результате этого допущения очень мала и не выходит за допустимые пределы неточностей изготовления колес.



Рис. 19 Схема нарезания колеса.

В практике вместо производящего колеса применяют два резца с прямолинейными режущими кромками (рис. 20), которые своими движениями описывают в пространстве поверхности, аналогичные поверхностям, описываемым соответствующими точками зубьев производящего колеса.



Рис. 20. Зубострогальный резец

Кинематическая схема станка модели 526 изображена на рис 21. Заготовка закрепляется на шпинделе каретки 20, которая может перемещаться по направляющим станины, надвигаясь на резцы, или отходить от них. Резцы закрепляются на ползунах, совершающих возвратно-поступательное движение в направляющих планшайбы 22, которая вместе с резцами кинематически воспроизводит движения производящего колеса. Направляющие ползунов расположены на планшайбе таким образом, что вершины резцов проходят через центр планшайбы (вершину производящего колеса).





Рис. 21. Кинематическая схема зубострогального станка модели 526.


На зубострогальном станке модели 526 можно производить черновое нарезание зубьев и чистовую обработку.

^ Настройка зубострогального станка модели 526 для чернового нарезания зубьев.

На данном станке черновая нарезка зубьев может осуществляться путем одинарного или двойного деления.

При одинарном делении оба резца обрабатывают один зуб, прорезая с обеих его сторон канавки, немного шире половины впадины (рис. 22, а). При этом заготовка и планшайба в процессе резания не вращаются, а заготовка лишь медленно подается на резцы. После прорезания требуемой глубины выемок заготовка быстро отводится от резцов до полного расцепления с ними и производится поворот заготовки на один зуб, затем цикл повторяется.



Рис. 22. Схема чернового строгания зубьев.

При черновой обработке, по методу двойного деления, одновременно прострагиваются две впадины, при этом поворот заготовки происходит на два зуба, что дает значительную экономию времени на обработку, но требуются специальные резцы (рис.22, б). Выбор способа чернового нарезания определяется модулем и величиной партии нарезаемых колес.

При модулях больше 6 или при числе нарезаемых зубьев меньше 15 применяют одинарное деление.

При модуле меньше 6 и числе зубьев больше 15 выбор способа чернового нарезания определяется величиной партии нарезаемых колес. В условиях единичного производства черновое нарезание производится способом одинарного деления, чтобы избежать изготовления специальных резцов.

Следовательно, для чернового нарезания зубьев необходимо три движения:

  1. возвратно-поступательное движение резцов (главное движение);

  2. перемещение заготовки на резцы (движение подачи);

  3. движение деления.

Возвратно-поступательное движение резцов

Ползуны, несущие резцы, получают движение от электродвигателя (N=3 кВт) через зубчатые передачи 15-45, 25-25, 25-25, А-В, 19-43 и на кривошипный диск, с которым соединены ползуны (рис. 21).

Так как радиус r вращения кривошипного пальца диска D1 (рис. 23) при любом его положении в прорези всегда меньше радиуса R диска D2, то при вращении диска D1 диск D2 будет совершать качательное движение. При движении одного резца вперед другой будет двигаться назад. Скорость резцов переменная, но с достаточной для практики точностью расчеты можно производить по средней скорости:


(28)


откуда



где nдв.ход - число двойных ходов резца в минуту; l - длина хода резца в мм.



Рис.23. Схема кривошипно-шатунного механизма станка 526

Найденное таким образом число двойных ходов устанавливается при помощи сменных колес А и В, передаточное отношение которых определяется из уравнения кинематической цепи главного движения:



откуда


(29)


Сумма чисел зубьев:
(30)
А + В = 72

К станку прилагается девять пар сменных колес, обеспечивающих получение 15 чисел двойных ходов в минуту в пределах 85…442.

Д
(31)
лина хода ползунов с резцами устанавливается регулировочным винтом, вмонтированным в диске D1 (см. рис. 21). Наименьшая длина l обычно принимается равной:

l = b + 7 мм,

где b - длина нарезаемого зуба в мм; 7 мм - величина перебега резцов (на выходе 2 мм и на входе 5 мм).

Длина хода резцов зависит также от угла ° между направляющими ползунов. К станку прилагают специальный градуированный ключ и таблицу, по которым и определяют положение кривошипного пальца с учетом угла °. Величина угла ° зависит от характера и способа строгания и достигает 8°.

При черновом нарезании с одинарным делением угол ° определяется по формуле:


(32)


где Sx - толщина зуба нарезаемого колеса по хорде делительной окружности в мм; h" - высота ножки зуба нарезаемого колеса в мм; ° - угол зацепления в град., при °=20° tg o=0,36397, при ° = 15° tg °=0,26795; L - длина образующей делительного конуса нарезаемого колеса в мм;  - добавочный угол, обеспечивающий оставление припуска на двух сторонах зуба(для чистового нарезания):


(33)


где - припуск под чистовое нарезание на каждую сторону зуба.

Обычно величину выбирают равной 0,51 мм или более точно по таблицам.

При чистовом нарезании величина угла определяется по формуле:


(34)


Движение подачи (цепь распределительного механизма)

Станок 526 работает циклично, как полуавтомат. Всем циклом работы управляют барабаны 1 и 5, которые синхронно вращаются (как в этом легко убедиться по схеме рис. 21) и делают по одному обороту за цикл. Барабаны получают вращение от главного электродвигателя.

Обычно настройка гитары подач связана со временем, в период которого выполняется обработка зуба. Обозначив, через t сек время одного цикла, уравнение кинематической цепи подачи будет:



откуда определяется передаточное отношение гитары подач:


(35)


Величина t колеблется в пределах 7,6…86,5 с.

При подборе сменных колес принимают сумму a1 + b1 = 100 постоянной, а сумму

1 + d1) - в пределах 84…109.

После подбора сменных колес гитары подач iпод., зная передаточные отношения гитары скоростей и гитары вращения планшайбы (формула 46), можно определить величину подачи S по формуле:


(36)


где обозначения отдельных параметров те же, что и в предыдущих формулах.

Цепь деления.

После окончания обработки одного зуба каретка с изделием при помощи барабана 5 отводится от резцов и производится поворот (деление) заготовки на один или два зуба. Для этого в требуемый момент времени механизм управления через рычаг 3 (рис. 21) соединяет зубчатое колесо 61 с корпусом 4 дифференциала, который совершает один оборот, и колесо 61 автоматически отключается.

При черновой прорезке планшайба не должна вращаться. Для этого сменные зубчатые колеса е и f снимаются и заменяются специальным ключом, приведенным на рис. 23, который допускает вращение вала 8 (рис. 21), но удерживает (шпонкой) неподвижный вал зубчатого колеса f, благодаря чему планшайба остается неподвижной. Ключ удерживает также (через ряд зубчатых колес) левое колесо дифференциала в период деления заготовки.

Один оборот корпуса дифференциала сообщает два оборота валу 10 (iдифф= 2). За это время заготовка должна повернуться на один зуб (или на два), не считая того вращения, которое она получает через центральное колесо дифференциала от гитары обкатки (при чистовой обработке).

Уравнение кинематического баланса от корпуса дифференциала к заготовке будет:



при P = 1
(37)


при P = 2
(38)


Настройка зубострогального станка модели 526 для чистовой обработки

После чернового нарезания зубьев они имеют прямобочный профиль. Задача чистовой обработки сводится к тому, чтобы придать этим зубьям эвольвентный профиль.

Для чистовой обработки на станке 526 (рис.24) необходимо настроить следующие движения: I - возвратно-поступательное движение резцов, II - быстрый подвод (и отвод) нарезаемого колеса, III - вращение обрабатываемого колеса, IV -вращения производящего колеса, V - движение деления.



Рис. 24. Схема чистовой обработки зубьев:

I - возвратно-поступательное движение тонки, II - быстрый подвод и отвод заготовки, III - вращение заготовки, IV - вращение производящего колеса, V - движение деления

Движения I, II и V настраиваются по тем же формулам, что и при черновом нарезании. При чистовом нарезании каретка заготовки соединяется с канавкой 23 барабана подач для чистовой обработки. Эта канавка спрофилирована так, что обеспечивается быстрый подвод заготовки к резцам и после обработки одного зуба - быстрый отвод. Кроме того, необходимо снять ключ с гитары вращения планшайбы и установить сменные колеса.

Вращение заготовки (цепь обкатки).

При чистовом нарезании зубьев обрабатываемое колесо должно вращаться строго согласованно с вращением производящего колеса, чтобы за время поворота производящего колеса на один зуб (1/z') обрабатываемое колесо также повернулось на один зуб (1/z). Уравнение кинематического баланса цепи обкатки будет:



Подставив iдифф = 1 (корпус дифференциала неподвижен) и получим:


(39)


Д
(40)
ля более точного подсчета можно пользоваться формулой:



Вращение планшайбы (цепь обкатки)

При чистовой обработке зубчатого колеса планшайба с резцами получает вращение, согласованное с вращением заготовки, и поворачивается за цикл на угол 2 (сначала вниз на угол , а затем вверх на тот же угол). Величина этого угла выбирается такой, чтобы резцы полностью обкатывали нарезаемый зуб.

Рассматривая поворот планшайбы относительно горизонтального положения 0-0 (рис.25), видно, что угол обкатки  равен сумме углов 1 и 2, где 1 - угол поворота планшайбы вниз от горизонтального положения, а угол 2 - угол поворота планшайбы вверх от горизонтального положения. Угол 2 больше угла 1, так как при обкаточном движении вверх после чистовой обработки заготовка отводится от резцов и производится поворот заготовки на один зуб, в то время как вращение планшайбы вверх продолжается.



Рис. 25. Схема углов поворота планшайбы:

где 1 - угол поворота планшайбы вниз от нулевого положения, 2 - угол поворота планшайбы вверх от нулевого положения,  - общий угол поворота планшайбы.

Для ориентировочного подсчета угла 1 можно пользоваться формулами:

при угле зацепления =20°


(41)


при =15°


(42)


где h" - высота ножки зуба нарезаемого колеса, мм; m - модуль, мм; z - число зубьев нарезаемого колеса; - половина угла начального конуса нарезаемого колеса, град.

Угол 2 определяется по формуле:
(43)
2=1,85 1.

Тогда полный угол  поворота планшайбы, т. е. угол обкатки будет:


(44)
= 1+ 2 =2,85 1

Направление вращения планшайбы изменяется механизм управления, который условно изображен на рис. 21 в виде двусторонней зубчатой муфты 9, барабана 1 и рычагов 2 и 3.

За время цикла, т. е. за один оборот распределительного вала 6, вал 7 делает 17 оборотов (рис. 21). От вала 7 вращение передается валу 8 через зубчатые колеса, 42-42, либо 38-32-38 (реверс). За цикл вал 8 делает 7 оборота в одном направлении и 7-в противоположном. При каждом переключении вследствие особого устройства механизма переключения происходит потеря оборота.

Потеря за одно переключение равна:

Потеря за цикл, т. е. за два переключения, равна:

Следовательно, вал 8 реверсивного механизма за один цикл делает оборотов:


(45)



Теперь можно определить коэффициент k, учитывающий потерю оборотов при переключении реверсивного механизма:

.

Приняв за конечные звенья кинематической цепи угла обкатки барабан 1, делающий один оборот за цикл, и планшайбу, которая за это время должна повернуться на угол 2°, уравнение баланса будет:



Подставив сюда передаточное отношение между валами 7 и 8 i7-8=1 и k=46/51, получим:


(46)


Подбор сменных зубчатых колес е и f производится в зависимости, от угла °

Числа зубьев колес е и f могут быть вычислены по формуле 46.
^

Повышения точности обрабатываемых колёс


Для повышения точности обрабатываемых колёс и качества рабочих поверхностей их зубьев применяются зубоотделочные станки, которые подразделяются на обкатные шевенговальные, зубохонинговальные, притирочные, зубошлифовальные.

В производстве наиболее широко применяются шевинговальные и зубошлифовальные станки.

Принцип работы зубошлифовального станка основан на эффекте скольжения вдоль зуба в зацеплении пары цилиндрических колес с перекрещивающимися осями. Инструмент- шевр представляет собой косозубое цилиндрическое колесо, на рабочих поверхностях зубьев которого имеются режущие кромки, полученные прямоугольными канавками, располагающимися на высоте зуба. (рис.102).
Вставить рис102

Обрабатываемое колесо вводится в зацепление с шевером и притормаживается. Шеверу сообщается главное вращательное движение В1. Для снятия определённого припуска устанавливаются соответствующее межосевое расстояние.

Различают шевингование с продольной (рис.103а), диагональной (рис. 103б) и тангенциальной (рис.103в) подачами.*)

Вставить рис103

Зубошлифование может быть осуществлено методами копирования и обката.

По методу копирования шлифование производится профилированным крутом (рис.104). Путем правки крут получает профиль, соответствующий профилю впадины обрабатываемого колеса. Кинематика станков, работающих таким способом, несложная. Она обеспечивает лишь одно движение формообразования зуба по длине ФV(В1П2) и одно движение деления Д(В3). Усложняются конструкция и кинематика механизмов правки круга по профилю.

Вставить рис104

Наиболее распространенные схемы зубошлифования по методу обката представлены на рис.105. В первом случае показано шлифование дисковым коническим кругом 1, профиль которого соответствует профилю производящей рейки 2. Круг получает вращение В1 и поступательное движение П2 для формирования зуба по длине. Движения В3 и П4, связанные между собой, как при качении колеса по зубчатой рейке, необходимы для образования зуба по профилю. Так как круг шлифует лишь одну впадину (или одну сторону зуба), необходимо движение деления В5 для того, чтобы поочередно шлифовать каждую впадину.

Аналогично происходит формообразование при шлифовании по схеме на рис.105б. Здесь вместо одного применяются два чашечных круга, расположенных так, что они образуют профиль исходной рейки.

Вставить рис105

На рис.105в показана схема шлифования червячным шлифовальным кругом. Все движения формообразования точно так же, как и при зубофрезеровании (рис.99 и 100).

На рис.106 представлена структурная схема зубошлифовального станка, работающего дисковым коническим кругом по методу обката при единичном делении.

Вставить рис106

Движение формообразования зуба по длине ФV1П2) включает два простых движения. Вращение круга В1 обеспечивается от двигателя М1 по цепочке а-в. Двигатель М1 устанавливается на каретке, где смонтирован шпиндель шлифовального круга. Эта каретка получает поступательное движение П2 от кривошипа КР, приводимого от М2 через связи c d i91 l f.

Формообразование по профилю Ф53П4) обеспечивает внутренняя связь m n s CM t u приводимая от электродвигателя М3 по цепи g k i92 l f.

Без разрыва цепи обката на заготовку подается периодическое движение деления Д(В5) от делительного механизма (д.м.) по цепи o p q iy CM t u.

Скорость движения В1, как правило, не настраивается. Скорость продольной подачи П2 настраивается гитарой iS1 Внутренняя связь в цепи обката настраивается гитарой iх по расчетному перемещению 1 об.заг.(В3)mz3 мм продольного перемещения заготовки(П4). Скорость формообразования профиля зуба настраивается гитарой iS2. Гитара деления iy настраивается по расчетному перемещению

1 об. делит. диска об. заготовки

Вопросы для самоконтроля.

  1. Нарисовать схемы резания и обозначить необходимые движения при зубообработке по методу копирования и обката (теория резания).

  2. Составить структурную схему зубодолбежного станка, работающего круглым зуборезным долбяком.

  3. Перечислить основные узлы зубодолбежного станка.

  4. Произвести настройку: составить расчетное перемещение, уравнение кинематического баланса, вывести формулу настройки и определить передаточное отношение гитары обката в станке.

  5. Построить структурную схему рейкодолбежного станка, работающего круглым долбяком по методу обката.

  6. За счет чего повышается производительность зубодолбежного станка, работающего резцовой головкой по методу копирования?

  7. Построить структурную схему зубофрезерного станка для нарезания цилиндрических колес о винтовым зубом. Объяснить назначение суммирующего механизма. Написать расчетное перемещение для всех кинематических связей.

  8. Перечислить основные узлы зубофрезерного станка.

  9. Написать уравнение кинематического баланса и вывести формулу настройки цепи обката в зубофрезерном станке мод.532.

  10. Перечислять методы зубоотделки.

  11. В чем суть процесса шевингования? Перечислить методы зубошевингования.

  12. Показать основные схемы зубошлифования.

  13. Составить структурную схему зубошлифовального станка, работающего двумя чашечными кругами по методу обката при единичном делении.

  14. Составить структурную схему зубошлифовального станка, работающего червячным шлифовальным кругом.

  15. Какие движения инструмента и заготовки необходимы для нарезания конических колес при различных схемах обработки по методу копирования?

  16. Показать особенности зацепления конического колеса с плоским. Что такое плоское колесо?

  17. Нарисовать схему формирования зуба конического колеса методом обката при строгании и при обработке торцовой резцовой головкой (рис.110 и 111).

  18. Составить структурную схему зуборезного станка для конических колес с дуговым зубом, работающего по методу обката при единичном делении, рис.112, 113).

  19. Какова функция распределительного барабана в таком станка. Назвать все операции, которые выполняет распределительный барабан.

  20. Перечислить основные узлы зубострогального станка.

  21. Укажите место размещения производящего колеса в станке мод.526. Соосно с каким элементом станка располагается ось производящего колеса? В какой плоскости размещается начальный конус (2  180о)? (рис. 112 , кинемат, схема).

  22. Составить расчетные перемещения, уравнения кинематического баланса и формулы настройки всех связей в станке мод.526.

*) Более подробно см.[6] с.158…162
1   2   3   4



Скачать файл (20163.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации