Справочник зубореза — Страница 8

Глава 2

НАРЕЗАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС ЧЕРВЯЧНЫМИ ФРЕЗАМИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ

Нарезание зубьев червячной фрезой осуществляется на зубофре-зерных станках методом обкатки. Профиль режущей части червячной фрезы в осевом ее сечении близок к профилю рейки, поэтому нарезание зубьев червячной фрезой можно представить как зацепление рейки с зубчатым колесом.

Рабочий ход (движение резания) осуществляется вращением фрезы 4 (рис. 1). Для обеспечения обкатки вращение фрезы и заготовки 3 должно быть согласовано так же, как при зацеплении червяка 1 и колеса 2, т. е. частота вращения стола с заготовкой должна быть меньше частоты вращения фрезы во столько раз, во сколько число нарезаемых зубьев больше числа заходов фрезы (при однозаходной фрезе стол с заготовкой вращается в г раза медленнее фрезы).

Движение подачи осуществляется перемещением суппорта с фрезой относительно нарезаемого колеса (параллельно его оси). В новых конструкциях станков имеется также радиальная подача (врезания). При нарезании косозубых колес должно быть обеспечено дополнительное

1. Основные кинематические цепи зубофрезерных станков

Цепь	Что обеспечивается	Крайние элементы цепи	Движения, которые нужно связать	Орган настройки
Скоростная	Скорость резания u, м/мин (частота вращения фрезы n, об/мин)	Электродвигатель — фрезерный шпиндель	Вращение вала электродвигателя (nэ, об/мин) и фрезы (n, об/мин)	Гитара скоростей
Цепь осевой (вертикальной) подачи	Подача Soi мм/об	Стол — винт подачи суппорта	Один оборот заготовки — осевое перемещение суппорта на величину Ео	Гитара подачи
Цепь деления	Число нарезаемых зубьев z	Стол — фрезерный шпиндель	Один оборот фрезы k/z оборотов стола	Гитара деления
Цепь дифференциала	Угол наклона нарезаемых зубьев в	Стол — винт подачи суппорта	Перемещение суппорта на осевой шаг ta — дополнительный поворот заготовки	Гитара дифференциала

Рис. 1. Принцип работы зубофрезерных станков:

1 — червяк; 2 — делительное червячное колесо; 3 — заготовка; 4 — фреза; 5 — гитара деления

вращение стола с заготовкой, связанное с движением подачи. Поэтому зубофрезерный станок имеет кинематические цепи и органы их настройки (гитары), указанные в табл. 1.

Конструкция и технические характеристики станков

В зависимости от положения оси заготовки зубофрезерные станки (табл. 2—4) подразделяют на вертикальные и горизонтальные, Вертикальные зубофрезерные станки (рис. 2) изготовляют двух типов: с подающим столом и с подающей колонной (стойкой).

Рис. 2. Общий вид вертикального зубофрезерного станка:

1 — стол; 2 — станина; 3 — пульт управления; 4 — колонна; 5 — фрезерный суппорт; 6 — кронштейн; 7 — поддерживающая стойка

Станок с подающим столом, на котором закреплена заготовка, имеет неподвижную колонну с фрезерным суппортом и заднюю поддерживающую стойку с поперечиной или без нее. Сближение фрезы и заготовки осуществляется горизонтальным перемещением стола (по направляющим).

Станок с подающей колонной, которая перемещается для сближения с заготовкой, закрепленной на неподвижном столе, может быть выполнен с задней стойкой или без нее. Обычно так выполняют крупные станки.

2, Основные данные о зубофрезерных станках

Примечания:

1. Станки, имеющие букву «П» в обозначении, а также модели 5363, 5365, 5371, 5373, 531ОА являются станками повышенной и высокой точности и предназначены, в частности, для нарезания турбинных зубчатых колес.

2. Крупные станки (мод. 5342 и т. п.) имеют механизм единичного деления для работы дисковыми и пальцевыми фрезами с использованием поставляемых по заказу накладных головок: для нарезания колес с внешними зубьями пальцевой фрезой (см. табл. 5), колес с внутренними зубьями дисковой или пальцевой фрезой или специальной червячной фрезой (см. табл. 1). По заказу поставляются протяжной суппорт для нарезания червячных колес с тангенциальной подачей и механизм для нарезания колес с углом конуса вершин зубьев до 10°, механизм реверса для нарезания пальцевой фрезой шевронных колес без канавки.

3. Станки мод. 542, 543, 544, 546 и станки, созданные на их базе, предназначены для нарезания крупных червячных колес высокой точности, например делительных колес зуборезных станков.

4. Горизонтальные станки мод. 5370, 5373, 5375 и станки, созданные на их базе, предназначены для работы червячной, пальцевой и дисковой фрезой, остальные станки отечественного производства применяют только для работы червячной фрезой.

5. Буквы, указанные в скобках после наименования модели, означают варианты данной модели: например, 5К324 (А, П) означает, что имеются модели 5К324, 5К324А и 5К324П.

3. Основные размеры стола (в мм) зубофрезерных станков, число зубьев делительного колеса z k

Рис. 3. Горизонтальный зубофрезерный станок:

1 — станина; 2 — задняя бабка; 3 — фрезерный суппорт; 4 — планшайба; 5 — передняя бабка

Горизонтальные зубофрезерные станки (рис. 3), предназначенные преимущественно для нарезания червячными фрезами зубьев валов-шестерен (зубчатых колес, изготовленных за одно целое с валом) и зубчатых колес небольших размеров, выполняют с подающей шпиндельной бабкой, несущей заготовку, или с подающим фрезерным суппортом.

4. Некоторые виды проверок точности вертикальных зубофрезерных станков

На станке с подающей шпиндельной бабкой один конец заготовки закреплен в шпиндельной бабке, а другой поддерживается задним центром. Червячная фреза находится под заготовкой на шпинделе фрезерного суппорта, каретка которого перемещается горизонтально по направляющим станины станка параллельно оси заготовки. Радиальное врезание фрезы осуществляется вертикальным перемещением шпиндельной бабки вместе с задним центром и обрабатываемой заготовкой.

На станке с подающим суппортом заготовку закрепляют в шпиндельной бабке и в люнетах. Червячная фреза находится за изделием, на шпинделе фрезерного суппорта, каретка которого при рабочей подаче перемещается горизонтально по направляющим станины, параллельно оси обрабатываемого изделия» Радиальное врезание фрезы осуществляется горизонтальным перемещением фрезерного суппорта перпендикулярно оси заготовки.

Приводом стола зубофрезерного станка является червячная делительная передача — червяк с червячным колесом. От точности этой передачи в основном зависит кинематическая точность станка. Поэтому нельзя допускать слишком большую скорость вращения стола во избежание нагрева и заедания зубьев делительной червячной передачи. В случае нарезания колес с малым числом зубьев, а также при применении многозаходных фрез следует определять фактическую скорость скольжения червячной делительной пары, которая для чугунных колес не должна превышать 1—1,5 м/с, а для червячного колеса с бронзовым венцом 2—3 м/с. Скорость скольжения Uс (примерно равна окружной скорости червяка) и частота вращения nч можно определить по формулам

где dч — диаметр начальной окружности делительного червяка, мм; nч; n — частота вращения червяка и фрезы, об/мин; zк; z — числа зубьев делительного и нарезаемого колес; k — число заходов червячной фрезы.

В конструкциях станков предусмотрена возможность регулировки делительной пары, подшипников стола и шпинделя, клиньев и червячной пары суппорта.

Наладка зубофрезерных станков

Основными операциями наладки являются настройка кинематических цепей станка (гитар скоростей, подач, деления, дифференциала); установка, выверка, закрепление заготовки и фрезы; установка фрезы относительно заготовки на требуемую глубину фрезерования; установка упоров автоматического выключения станка.

Передачу движения различным механизмам станка удобно рассматривать на его кинематической схеме (рис. 4), чем значительно облегчается вывод формул для настройки цепей станка.

На схеме указаны числа зубьев цилиндрических, конических и червячных колес и числа заходов червяка в червячной передаче. Показаны также электродвигатели главного привода, ускоренных движений, осевого перемещения фрезы (вдоль оси фрезерной оправки), что позволяет в ряде случаев повысить стойкость фрезы.

На схеме показаны электромагнитные муфты, включение которых в различных сочетаниях обеспечивает требуемые движения: МФ1 или МФ2 — быстрое перемещение стола или суппорта; МФ1 и МФ4 — радиальная подача стола; МФ2 и МФ4; МФ2 и МФЗ — вертикальная подача суппорта вверх и вниз. Нарезание червячных колес производится при радиальной подаче фрезы.

В зубофрезерных станках имеется механизм дифференциала, предназначенный для дополнительного вращения заготовки при нарезании косозубых колес. При работе с включенным дифференциалом колесо z = 58 получает и передает к столу основное и дополнительное вращения. Основное вращение передается через конические колеса z = 27, дополнительное вращение — от гитары дифференциала через коническую передачу 27/27, червячную передачу 1/45, водило, колеса дифференциала z = 27. При этом ведомое колесо вращается вдвое быстрее, чем червячное колесо z = 45 и водило (см. далее настройку цепи дифференциала). Основное и дополнительное вращения складываются (вращение заготовки ускоряется), если наклон зубьев колеса и направление витка фрезы одинаковы (например, правое колесо нарезается правой фрезой), и вычитаются, если они различны (например, правое колесо нарезается левой фрезой). Необходимое направление дополнительного вращения относительно основного обеспечивается промежуточным колесом в гитаре дифференциала.

При нарезании прямозубых колес дифференциал выключают, водило неподвижно, и передается только основное движение (кроме рассматриваемой далее наладки станка для нарезания прямозубого колеса с простым числом зубьев).

Настройка гитар станков мод. 5К32А и 5К324А (см. рис. 4). Гитара скоростей (вращения фрезы). Скоростная цепь связывает заданную частоту вращения фрезы nф с частотой вращения электродвигателя главного привода nэ = 1440 об/мин, поэтому уравнение скоростной цепи имеет следующий вид:

откуда передаточное отношение гитары скоростей

где а и Ь — числа зубьев сменных колес гитары скоростей.

Станок снабжен пятью парами сменных колес (23/64, 27/60; 31/56; 36/51; 41/46). Колеса каждой пары могут быть установлены в указанном и обратном порядках (например, 64/23), что позволяет получать соответственно десять различных частот вращения фрезы (40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315 об/мин).

Гитара деления. Для нарезания колес с заданным числом зубьев г за время одного оборота червячной фрезы с числом заходов k заготовка должна сделать k/z, оборота, что обеспечивается подбором сменных колес гитары деления с передаточным отношением iдел.

Уравнение делительной цепи имеет следующий вид:

В общем виде расчетную формулу для настройки гитары деления можно представить так:

Значения Сдел для ряда станков даны в табл. 5.

5. Коэффициенты Сдел и Сдиф в формулах настройки гитары деления и гитары дифференциала зубофрезерных станков

К станку прилагается 45 сменных колес модулем 2,5 мм. гитар деления, подач и дифференциала со следующими числами зубьев: 20 (2 шт.), 23, 24 (2 шт.), 30, 33, 34, 35, 37, 40 (2 шт.), 41, 43, 45, 47, 50, 53, 55, 58, 59. 60, 61, 62, 67, 70 (2 шт.), 71, 72, 75 (2 шт.), 79, 80, 83, 85, 89, 90, 92, 95, 97 98, 100.

Пример 1. Рассчитать сменные колеса гитары деления для нарезания колеса z = 88 однозаходной фрезой на станке мод. 5КЗ24А. Решение:

Возможны и другие варианты подбора сменных колес, например 30/55 35/70 и т. д.

Чтобы разместить в любой гитаре две пары сменных колес, должны быть выполнены условия: а1 + b1 > с1; c1 + d1 > b1.

Проверяем: 30 + 55 > 40; 40 + 80 > 55; 0ба условия выполнены.

Пример 2. Подобрать по прилагаемой к станку таблице сменные колеса для нарезания колеса z = 88 двухзаходной фрезой на станке, указанном в примере 1.

Решение z = 88/2 = 44. По таблице находим

iдел = 30 / 55 = a1 / b1

Как видим, здесь достаточно одной пары сменных колес. Если по конструкции гитары требуются две пары сменных колес, то вторая пара добавляется с передаточным отношением, равным единице; например:

iдел = 30 / 55   40 / 40.

Гитара подачи. За один оборот заготовки, установленной на столе, суппорт с фрезой должен получить вертикальное перемещение на величину осевой (вертикальной) подачи So (выбранной при назначении режимов резания), что и обеспечивается настройкой гитары подач.

Уравнение цепи вертикальной подачи, если рассматривать эту цепь станка от стола к фрезерному суппорту, имеет следующий вид (in— передаточное отношение гитары подачи, 10 мм — шаг винта вертикальной подачи):

Соответственно получены значения вертикальных и горизонтальных (радиальных) подач для данного станка:

где Спод.— коэффициент, зависящий от кинематической цепи данного станка.

Для упрощения подбора сменных колес гитары подач также пользуются таблицей, прилагаемой к станку.

Гитара дифференциала. При перемещении суппорта на величину осевого Px шага косозубого колеса стол с заготовкой помимо поворота в делительной цепи должен сделать дополнительный поворот на пеличину окружного шага нарезаемого колеса, т. е. на 1/z оборота, что и обеспечивается настройкой гитары дифференциала. Число оборотов винта вертикальной подачи с шагом t =10 мм, соответствующее перемещению гайки с суппортом на величину осевого шага колеса, nв = ta/t.

Рассматривая кинематическую схему станка от фрезерного суппорта к столу через гитару дифференциала с передаточным отношением iдиф, составляем уравнение цепи дифференциала:

где mn и В — нормальный модуль и угол наклона зубьев нарезаемого колеса; k —число заходов фрезы; Сдиф — коэффициент, постоянный для данного станка (см. табл. 5).

К станку прилагаются таблицы для подбора сменных колес дифференциала в зависимости от модуля и угла наклона зубьев В. Но так как число значений В в таблицах ограничено, сменные колеса приходится подбирать расчетным путем. В расчетную формулу входят величины Пи = 3,14159 … и sin В, поэтому невозможен абсолютно точный подбор сменных колес гитары дифференциала. Расчет обычно производят с точностью до пятого — шестого знака после запятой. Затем с помощью специально изданных таблиц для подбора сменных колес полученную по формуле десятичную дробь с высокой точностью превращают в простую дробь или в произведение двух простых дробей, числитель и знаменатель которых соответствуют числам зубьев сменных колес гитары дифференциала.

Пример 1. Подобрать сменные колеса гитары дифференциала для нарезания однозаходной червячной фрезой косозубого колеса mn = 3 мм; B = 20° 15′ на станке мод. 5К32А или 5К324А.

1-й вариант решения. По таблицам работы [9] находим ближайшее значение iдиф ^и соответствующие ему числа зубьев сменных колес

2-й вариант решения. С помощью таблиц работы [12] переведем десятичную дробь в простую и разложим на множители:

0,91811 = 370/403 = 2*5*37/(13*31). Путем умножения числителя и знаменателя дроби на 10 = 5*2 получаем

Результаты подбора сменных колес по разным таблицам совпадают, но 1-й вариант решения получают быстрей, поэтому удобнее пользоваться таблицами, приведенными в работе [9].

Пример 2. Подобрать сменные колеса для условий, приведенных в примере 1, но при B = 28° 37′.

Решение:

Так как в таблицах приведены значения дробей меньше единицы, определяем величину, обратную iдиф, и значения чисел зубьев по таблицам, приведенным в работе [9]:

I/1,27045 = 0,7871122 = 40*55/(43*65),

откуда

iдиф = 65*43/(40*55) = a3/b3 * c3/d3.

Ускоренное перемещение суппорта:

Sмин = 1420*25/25*36/60*50/45*1/24*10 = 390 мм/мин;

для стола

Sмин = 1420*25/25*36/60*45/50*34/61*1/36 = 118 мм/мин.

Нарезание прямозубых колес с простыми числами зубьев *1. При отсутствии сменных колес гитары деления колеса с простыми числами зубьев свыше 100 можно нарезать с помощью дополнительной настройки и включения цепи дифференциала.

Сущность такой настройки станка заключается в следующем: гитару деления настраивают не на z зубьев, а на z + а, где а — небольшая произвольно выбранная величина, которую рекомендуется принимать меньше единицы. Для компенсации влияния этой величины настраивают дополнительно гитару дифференциала. При составлении уравнения настройки следует исходить из соотношения: один оборот фрезы соответствует k/z оборотов заготовки по делительной и дифференциальной цепям. Оно имеет следующий вид (см. рис. 4):

k/z*96/1*1/iдел+k/z*96/1*2/26*iпод*39/65*50/45*48/32*iдиф*1/45X2*27/27*29/29*29/29*16/64 = 1 об. фрезы.

Подставив iпод = 0,5s0, получим следующие формулы настройки:

настройка гитары деления для станков мод. 5К32А; 5327 и др., где Сдел = 24 (см. табл. 5),

настройка гитары дифференциала для станков мод. 5К32А и 5К324А

Если в формуле iдел взят со знаком плюс, что iдиф следует брать со внаком минус, т. е. дифференциал должен замедлять вращение стола, и наоборот. Гитара подач должна быть настроена точно для обеспечения подачи S0.

Пример. На станке мод. 5К324А нарезать прямозубое колесо z = 139. Фреза правая; k = l; S0 = 1 мм/об. Решение.

Гитара деления

*1 — Простые числа нельзя разложить на множители, например 83, 91, 101, 107, … 139 и т. д.

Наладка станка для нарезания косозубых колес без настройки дифференциала. Косые зубья можно нарезать без настройки дифференциала путем соответствующего подбора сменных колес гитары деления и гитары подач. В этом случае

где знаки (+) или (—) могут быть определены по табл. 6.

6. Условия, определяющие знак в расчетной формуле iдел

Нарезаемое колесо	Фреза	Фрезерование
против направления подачи	по направлению подачи
Правое Левое	Правая Левая Правая Левая	— + + —	+ — — +

В связи с тем, что в формулу входят Пи, и sin B, точный подбор сменных колес гитары деления невозможен. Поэтому их подбирают приближенно, с наименьшей погрешностью (практически с точностью до пятого знака). По приведенной формуле подбирают ближайшие числа зубьев колес гитары деления при заданной подаче и по ним определяют фактическое передаточное отношение гитары деления (индекс «ф» обозначает фактическую величину). Затем по этому отношению определяют iпод и с наименьшей погрешностью подбирают сменные колеса гитары подач.

Расчет iпод (с точностью до пятого знака) может быть произведен по формуле

где iд.ф — фактическая настройка гитары деления.

Пример. На станке мод. 5К32А при бездифференциальной настройке нарезать косозубое колесо; m = 10 мм; z = 60; B = 30° наклон зуба правый. Червячная фреза — правая однозаходная, Фрезерование осуществляется против направления подачи.

Решение. Принимаем s0 = 1 мм/об; тогда

Тогда (см. работу [9])

Если нет возможности использовать сменное колесо z = 37, занятое в гитаре деления, принимаем другой набор, дающий близкое к расчетному значение

iпод.ф = 45/73*65/100 = 0,505385.

Фактическая подача

Sоф = 80/39*0,5054 = 1,03 мм/об.

Министерство образования Российской федерации

Волгоградский государственный технический университет

Камышинский технологический институт

кафедра “Технология машиностроения”

РАСЧЕТ НАСТРОЙКИ ЗУБОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

МОДЕЛИ 5В310

Методические указания к самостоятельной работе

Волгоград

2001

УДК 621.914

Н62

РАСЧЕТ НАСТРОЙКИ ЗУБОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 5В310: Методические указания к выполнению лабораторной работы / Сост. ст. преподаватель , зав. кафедрой ТМ. Отений технологический институт – Камышин, 2с.

Рассматриваются назначение и область применения, кинематическая схема и настройка, технические данные зубофрезерного станка модели 5В310.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 552900 и специальности 1201 СПО.

Ил. . Табл. . Библиогр.: назв.

Рецензент

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

©	Волгоградский государственный технический университет 2000 г.

1. Цель работы

Приобретение практических навыков в выполнении кинематических расчетов для настройки зубофрезерного полуавтомата на нарезание цилиндрического прямозубого (косозубого) колеса.

2. Задание

Произвести расчет настройки кинематических цепей станка 5В310. Исходные данные для расчета взять из табл. Расчет произвести для двух вариантов:

1)В  в интервале 1-30 – нарезание косозубого колеса (номер варианта – порядковый номер по списку группы);

2)В  в интервале 31-50 – нарезание прямозубого колеса (номер варианта – 30 + порядковый номер по списку группы).

3.В  Порядок выполнения

·В  Внимательно изучить теоретическую часть настоящего методического указания. Пользуясь кинематической схемой станка (рис. 1), научиться самостоятельно составлять уравнения кинематического баланса всех кинематических целей.

·В  Произвести расчет настройки станка по данным табл.

·В  Оформить письменный отчет. Содержание отчета должно соответствовать п.5.

4.В  Теоретическая часть

4.1. Назначение и область применения станка

Станок модели 5ВЗ10 является универсальным и предназначен для фрезерования цилиндрических колес с прямыми зубьями, червячных колес и цилиндрических колес с винтовыми зубьями в условиях мелко — и крупносерийного производства причем, червячные колеса могут наре­заться только методом радиальной подачи заготовки.

Станок рассчитан на работу червячными фрезами из быстрорежущей стали, а также на применение аналогичных фрез с пластинкам твердых сплавов для изготовления зубчатых колес внешнего зацепления. Зубья нарезаются по способу обкатки червячной фрезы и обрабатываемой заготовки. Во время работы станка осуществляются одновремен­но вращательное движение червячной фрезы (движение резания) и вер­тикальное перемещение фрезы (движение подачи). Заготовка, закреп­ленная на оправке, установленной на столе станка, вращается во время работы согласованно с фрезой. Зубчатые колеса можно нарезать на станке за один или несколько проходов, изменяя соответствующим образом установку глубины резания.

Технологические возможности зубофрезерного станка модели 5В310 определяются его технической характеристикой:

диаметр рабочей поверхности стола — 140 мм ;

наибольший диаметр фрезы — 112 мм ;

наибольший угол поворота суппорта — 600 ;

количество скоростей шпинделя фрезы — 8 ;

пределы частот вращения фрезы — 65-318 об/мин ;

количество подач фрезы — 10 ;

пределы вертикальных подач фрезы — 0,25-3 мм/об ;

скорость быстрого перемещения стола — 70 мм/об ;

— суппорта – 300 мм/мин ;

пределы радиальных подач — 0,мм/об.

4.2. Кинематическая схема станка и его настройка

4.2.1. Настройка на скорость реэания

Применение для изготовления зубчатых колес различных материалов, разделение процессов обработки на предварительную черновую и окончательную чистовую, а также использование различных диаметров червячных фрез вызывает необходимость в изменении частот вращения фрезерного шпинделя для получения различных скоростей резания. Частота вращения фрезы из кинематической схемы станка определяется (рис.1)

Частота вращения фрезы изменяется за счет изменения передаточного отношения сменных зубчатых колес А и Б, которое определяется из уравнения кинематической цепи по формуле

К станку прилагается комплект сменных зубчатых колес для гита­ры скоростей А и Б в количестве 8 штук с числами зубьев: 20, 23, 27, 30, 35, 38, 42, 45, которые обеспечивают получение восьми различных частот вращения фрезы.

Сумма чисел зубьев (А и Б) = 65, т. е. А/Б — 20/45, 23/42, 27/38, 30/35, 35/30, 38/27, 42/23 или 45/20. Соответственно частоты вращения фрезы будут равны: 65, 78, 100, 121, 165, 200, 258 и 318 об/мин.

Зависимость между скоростью резания, диаметром фрезы и частотой вращения имеет следующий вид:

где V — скорость резания, м/мин ;

Dфр — диаметр фрезы, мм ;

n — частота вращения фрезы об/мин.

Зная скорость резания и диаметр фрезы, определяют частоту вращения фрезы по формуле:

а затем определяют передаточное отношение А/Б = nфр./142 .

По величине передаточного отношения подбирают из набора пару сменных зубчатых колес с несколько меньшим передаточным отношением против расчетного или равным расчетному. Например, при V = 28 м/мин, Dфр.= 80 мм.

nфр = 1000Г—28/(3,14Г—80)= 111 об/мин; А/Б = 111/142 = 0,78 .

Подбираем сменные колеса А=27, Б=38, тогда А/Б=27/38=0,712, т. е. подобранные сменные зубчатые колеса имеют передаточное отношение меньше расчетного. Если подобрать колеса с большим передаточным отношением против расчетного, то в этом случае увеличится скорость резания, что вызовет снижение стойкости фрезы и приведет к преждевременному ее износу.

Для нашего примера

nфр= 27/38 Г— 142 = 100 об/мин, тогда

V = 3,14 Г— 80 Г— 100/1000 = 25 м/мин.

Таким образом, фактическая скорость резания будет несколько ниже заданной, что будет способствовать более длительной работе фрезы без переточки.

4.2.2. Настройка гитары деления

Делительная кинематическая цепь станка должна обеспечивать вращение червячной фрезы и стола с заготовкой в соответствии с передаточным отношением, определяемым числом заходов К червяч­ной фрезы и количеством зубьев Z нарезаемого колеса. В этом случае на каждый оборот червячной фрезы заготовка должна сделать К/Z оборотов.

Уравнение кинематической цепи для подбора чисел зубьев колес гитары деления имеет следующий вид:

отсюда или

где К- число заходов фрезы;

z — число зубьев нарезаемого колеса.

l = f — зубчатые колеса, передаточное отношение которых равно 1;

iдиф. = 1 — передаточное отношение дифференциала.

Для настройки гитар деления, подач и дифференциала станок снабжают набором сменных зубчатых колес в количестве 43 штук со следующими числами зубьев:

20,20,23,24,25,25,30,33,34,35,37,40,41,43,45,47,48,50,53,55,57,59,60,61,62,65,67,70,73,75,79,80,83,85,89, 90,92,95,97,98,100.

4.2.3. Настройка гитары вертикальной подачи

Вертикальной подачей называется величина перемещения фрезерно­го суппорта вдоль оси заготовки за один ее оборот, т. е. за один оборот стола с заготовкой фрезерный суппорт должен опуститься на величину подачи, выбор которой в основном зависит от требуемой шероховатости поверхности и точности изготовления.

Для чернового фрезерования рекомендуется принимать величину подачи 2-3 мм/об, а при чистовом фрезеровании для средних моду­лей — 1-1,5 мм/об. Слишком малая величина подачи вызывает сколь­жение фрезы по материалу и вызывает преждевременный ее износ. Ки­нематическая цепь, связывающая вращение стола и перемещение фре­зерного суппорта, имеет следующий вид:

1 об. стола

Из этого уравнения находим передаточное отношение гитары подач

где Sb — вертикальная подача в мм/об

4.2.4. Настройка гитары дифференциала

Наладка станка при обработке цилиндрических колес с винтовым зубом производится в том же порядке, как и для прямозубых, но заготовке помимо основного обкаточного движения сообщается дополнительное вращение в том или другом направлении.

Для получения наклонных зубьев под заданным углом необходимо, чтобы за один оборот заготовки или оборотов фрезы она опустилась на величину Sb. вертикальной подачи. При нарезании винтовых зубьев фреза должна переместиться на величину шага Т винтовой линии зуба, а заготовка за это время — дополнительно повернуться на один оборот. Дополнительное вра­щение заготовки осуществляется по отдельной кинематической цепи (цепь дифференциала), с помощью которой вращательное движение складывается с вращательным движением заготовки, получаемым по цепи деления.

Указанные движения складываются дифференциалом, посредством которого настроенное на станке дополнительное вращение складыва­ется с основным или вычитается из него, в зависимости от направ­ления винтовых линий фрезы и нарезаемого колеса. Дополнительный поворот заготовке сообщается настройкой гитары дифференциала. Если направления винтовой линии зубчатого колеса и витков фрезы одноименные (т. е. оба левые или оба правые), то сообщаемое столу по цепи дифференциала дополнительное движение направлено в сторо­ну основного. Если же направления винтовых линий зубчатого колеса и фрезы разноименны (т. е. колесо правое, а фреза левое или наобо­рот), то дополнительное движение будет направлено в обратную сто­рону основному движению.

Конечными элементами кинематической цепи дополнительного вра­щения заготовки будут ходовой винт вертикальной подачи и червяч­ная пара 1/72 стола с заготовкой.

где Т — шаг винтовой линии нарезаемого зубчатого колеса;

iдиф.- передаточное отношение дифференциала, равное 2:

— передаточное отношение гитары деления,

найденное ранее.

Решая уравнение кинематической цепи относительно гитары дифференциала, получим расчетное передаточное отношение гитары дифференциала:

где b — угол наклона зуба к оси заготовки;

k — число заходов фрезы;

mн — нормальный модуль нарезаемого колеса.

Полученное при расчете передаточное отношение гитары дифференциала (десятичная дробь)с помощью специальных таблиц превращается в простую дробь или произведение двух простых дробей, числитель и знаменатель которых соответствуют числам зубьев сменных зубчатых колес a2,b2,c2,d2.

При установке гитар сменных зубчатых колес в первую очередь настраивают гитару дифференциала, затем гитару деления, последней — гитару подач. Если при расчете получается, что одинаковые колеса должны устанавливаться одновременно в гитаре деления и подач, то найденные числа зубьев колес можно заменить любыми ближайшими чис­лами зубьев колес, не занятых в гитаре деления и дифференциала.

После установки гитар и фрезы фрезерный суппорт поворачивают на угол j так, чтобы витки фрезы, обращенные в сторону заготовки устанавливались вертикально при обработке прямозубых колес, а при обработке колес с косым зубом — под углом наклона зубьев нарезае­мого колеса. Угол установки оси фрезы отсчитывается по шкале, нанесенной по окружности салазок фрезерного cyппopтa. При обработке прямозубых колес угол поворота j равен углу подъема витков фрезы (маркирован на торце фрезы). Для фрезы правозаходной поворот производится по часовой стрелке, а для левозаходной — против часовой стрелки.

При нарезании колес с косыми зубьями угол поворота оси фрезы для одноименных направлений витков фрезы и заготовки равен раз­ности между углом b наклона зубьев нарезаемого колеса и углом a наклона витков фрезы j = b — a, а для разноименных направлений витков фрезы и зубьев равен сумме j = b + a.

Фрезерование косозубых колес рекомендуется производить фрезами одноименного направления витков с нарезаемыми зубьями. В этом слу­чае повышается точность нарезаемых колес, так как направление фре­зерования противоположно направлению вращения стола, в результате чего уничтожается зазор в делительной паре, возможный при разно­именных направлениях витков.

4.2.5. Настройка гитары радиальных подач

При нарезании червячных колес станок настраивается также, как при нарезании прямозубых колес, с той лишь разницей, что вместо гитары вертикальных подач настраивается гитара радиальных подач. Уравнение кинематической цепи имеет следующий вид:

Отсюда где Sp.- радиальная подача, мм/об.

По передаточному отношению подбираются сменные зубчатые колеса и устанавливаются в гитару радиальных подач. При работе с радиаль­ной подачей заготовки дифференциал должен быть выключен. Фреза по высоте должна устанавливаться более тщательно, так как у червячных колес положение оси червяка должно выдерживаться от базового торца колеса в заданных допусках. Поэтому инструмент (фреза) ус­танавливается по высоте с измерением расстояния от опорной поверхности базового торца до центра оправки суппорта при горизонталь­ном нулевом его положении. Установка глубины нарезания червячного колеса практически сводится к установке упора для автоматического выключения подач. В этом случае подсчитывают глубину фрезерования (высоту зуба) h=2,25m, где h — высота зуба в мм, m — модуль червячного колеса. По высоте зуба устанавливают упор для автомати­ческого выключения радиальной подачи.

4.2.6. Определение машинного времени

Время изготовления зубчатого колеса (машинное) определяют по формуле

где T1 — машинное время (одного прохода);

В — ширина нарезаемого колеса (длина зуба, мм);

l — величина врезания фрезы ;

l1 — величина перебега, l1 = (3-5) мм;

h — высота зуба;

Dфр. — диаметр фрезы;

Z — число зубьев нарезаемого колеса;

Sв.- вертикальная подача;

k — число заходов фрезы;

nфр. — частота вращения фрезы.

5. Требования к оформлению и содержанию отчета

Отчет должен быть выполнен на стандартных листах формата А4 и оформлен в соответствии со стандартом предприятия КТИ ВолгГТУ

Отчет должен содержать:

1.В  Название и цель работы.

2.В  Задание, исходные данные для расчета наладки.

3.В  Эскиз нарезаемого колеса.

4.В  Принципиальную схему нарезания колеса (установка фрезы относительно заготовки и совершаемые ими движения).

5.В  Расчет настройки кинематических цепей станка.

6.В  Определение машинного времени изготовления зубчатого колеса. (значением В задаться самостоятельно).

Tаблица 1

Исходные данные для настройки зубофрезерного станка модели 5В310 на нарезание зубчатых колес.

Номер варианта	Колесо	Фреза	Скорость резания V, м/мин	Подача вертикальная Sв, мм/об
Число зубьев z	Модуль m, мм	Угол наклона зуба, ОІ	Диаметр Dфр, мм	Число заходов k	Угол подъема винтовой линии О±
01	67	1	20°лев.	50	1	1°22’	50	1,2
02	39	1,25	30°лев.	60	1	1°30’	48,6	1,5
03	50	1,5	20oправ.	50	2	2°28’	31,4	1,2
04	120	3,5	26°15’лев.	75	2	3o5’	39	2
05	60	1,75	20°прав.	50	1	3°54’	19	2,5
06	54	1,25	15°лев.	55	1	2° 18’	28,6	2
07	90	2,5	18°прав.	65	1	3°46’	24,7	2,5
08	32	4	20°лев.	80	2	3°20’	25,2	0,5
09	40	6,5	27°прав.	110	1	4°3′	27	2,25
10	24	8	18°30’лев.	125	2	4°27’	24,8	1,5
11	43	1,25	30°лев.	50	1	1°33’	45	2,0
12	48	2	20°прав.	50	1	3°54’	26	1,5

Продолжение табл.

<center>

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: <font> 1 23</font>

</center>Пожаловаться<center>Подпишитесь на рассылку:</center><center>

Проекты по теме:

<center> Поиск</center><center> Вики</center><center> Архив</center>Используемые источники:

• https://shesterenka.com.ua/stati/spravochnik-zuboreza/page-8.html
• https://pandia.ru/text/78/394/33955.php