Металлорежущие станки

Цепь обкатки (деления) – В2

Цепь обкатки (деления) обеспечивает при фрезеровании движение обкатки, т.е. одновременное и согласованное вращение фрезы и заготовки. При этом за 1 оборот фрезы заготовка должна повернуться на k/z оборотов, где k – число заходов червячной фрезы; z – число зубьев нарезаемого колеса.

Движением обкатки одновременно осуществляется и делительный процесс.

Это движение заимствуется от вала IV, вращение от которого передается столу через косозубые шестерни 46–46, дифференциал, вал XXV, колеса переключения С1-D1, вал XXVI, сменные колеса a–b и с–d делительной гитары, вал XXVII и червячную передачу 1–96.

1. Расчетные перемещения

1об.фр.→ kz об.стола,

где k – число заходов червячной фрезы; z – число зубьев нарезаемого колеса.

2. Уравнение кинематического баланса

3. Формула настройки

где C1 – гитара переключения, играет вспомогательную роль и

D1

служит для облегчения подбора сменных шестерен в гитару обката ba dc .

161

К станку приложен комплект сменных колес (41 шт., m = 2)

со следующими числами зубьев: 23, 24, 25, 25, 30, 33, 34, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 47, 48, 50, 53, 55, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 75, 79, 80, 83, 85, 89, 90, 92, 95, 97, 98 и 100. Этот набор предназначен для гитар сменных шестерен: собственно обкатки, подач и дифференциала.

Движение ФV(В1 В2) – сложное с замкнутой траекторией, настраивается по трем параметрам:

1) траектория настраивается гитарой обкатки ba dc ; 2) скорость настраивается гитарой скоростей BA ;

3) направление изменяется использованием гитары A1

B1

вместо гитары BA .

Цепь вертикальных подач (П3)

Вертикальной подачей называется величина перемещения суппорта с фрезой (в мм) вдоль оси заготовки за один ее оборот.

Таким образом, цепь вертикальных подач связывает вращение стола с вертикальным перемещением суппорта через червячную передачу 96–1, вал XXVII, червячную передачу 2–24, сменные колеса гитары подач a1 – b1 – c1 – d1, муфту М3, вал XI, колеса 45–36, вал XII, конические колеса 19–19, вал XIII, кони-

162

ческие колеса 16–16, вал XIV, червячную передачу 4–20, муфту M4, вал XV, муфту М5, червячную передачу 5–30, ходовой винт XX и гайку.

Цепь реализует поступательное движение П3:

1.Расчетные перемещения:

1об.заг.→ Sверт ммоб.заг.

2.Уравнение кинематического баланса, ммоб.заг:

3. Формула настройки

a1 c1 = 3 Sверт.

b1 d1 10

На станке можно осуществлять как встречное, так и попутное фрезерование. Для выборки зазора между гайкой и вертикальным ходовым винтом при попутном фрезеровании служит гидроцилиндр, соединенный с суппортом. Давлением жидкости гидроцилиндр всегда отжимается вверх относительно неподвижного поршня и этим нагружает гайку, выбирая зазоры.

Движение ФS(П3) – простое с незамкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам:

1) исходное положение – ручным перемещением фрезерного суппорта;

2) путь – расстановкой упоров и конечников;

3) скорость – гитарой подач a1 c1 ; b1 d1

4) направление – установкой дополнительной шестерни в гитару подач.

163

Нарезание цилиндрическогоколесасвинтовымзубом(рис. 95)

Рис. 95. Нарезание цилиндрического колеса с винтовым зубом: 1 – образующая – эвольвента, метод обката ФV(В1В2);

2 – направляющая – винтовая линия, метод касания ФS(П3В4)

Кинематическая структура:

1)ФV(В1В2) – формообразующее движение скоростнойцепи: В1 – цепь главного движения, В2 – цепь деления и обката;

2)ФS(П3В4) – формообразующее движение цепи подачи: П3 – цепь вертикальных подач, В4 – дополнительное вращение заготовки.

Кинематические цепи В1, В2, П3 настраиваются так же, как

при нарезании зубчатого колеса с прямым зубом. Кроме того, задается дополнительное вращение заготовке В4, связанное с поступательным перемещением П3. Эта цепь получила название дифференциальной цепи. Она служит для сообщения заготовке дополнительного вращения, согласованного с вертикальной подачей и необходимого для получения винтовой траектории движения вдоль нарезаемого зуба. Таким образом, цепь дифференциала связывает вертикальную подачу фрезы с дополнительным вращением заготовки через гайку – ходовой винт XX, червяч-

164

ную передачу 30–5, муфту М5, муфту М4, червячную передачу 20–4, вал XIV, конические колеса 16–16, вал XIII, конические колеса 19–19, вал XII, колеса 36–45, вал XI, сменные колеса гитары дифференциала a2 – b2 – c2 – d2, вал XXIV, червячную передачу 1–30, водило дифференциала – правое центральное колесо, вал XXV, гитару обкатки C1 – D1 – a – b – c – d, вал XXVII и червячную передачу 1–96.

Дифференциальная цепь настраивается исходя из нижеследующих соображений.

Винтоваяповерхностьпредставляетсобойследующийвид:

π dдел = tg(β).

T

Рис. 96. Схема для определения расчетных перемещений при нарезании цилиндрических колес с винтовым зубом

Чтобы получить винтовую линию, за время, пока фреза перемещается вниз на величину шага нарезаемой винтовой линии Т, заготовке необходимо совершить ±1 дополнительный оборот (левая или правая винтовая линия).

165

1. Расчетные перемещения для дифференциальной цепи

(рис. 96):

T (верт.перем.), мм→± 1 доп.об.заг.

или

10T об.ход.винта→± 1 доп.об.стола.

2. Уравнение кинематического баланса

3. Формула кинематической настройки. Подставим:

Получим формулу кинематической настройки:

где k – число заходов червячной фрезы; T – шаг винтовой линии; z – число зубьев обрабатываемого колеса.

Рис. 97. Взаимодействие торцового и нормального модулей mn – нормальный модуль; ms – торцовый модуль

166

Используя закономерности винтовой поверхности (рис. 97), получим:

πdделит =πms z,

Для колес высокой степени точности настройка передаточного отношения гитары дифференциала выполняется с ошибкой в 1–2 единицы в четвертом знаке после запятой.

Нарезание колес с винтовым зубом бездифференциальным методом

Идея этого метода заключается в том, что дополнительное вращение столу с заготовкой сообщается не по отдельности дифференциальной цепи, а по цепи обкатки.

Определим расчетные перемещения конечных звеньев цепи обкатки для этого случая:

T → ±1доп.об.,

Sв ммоб.заг.→ ±Δ доп.об.,

= STв ,

167

Sв → kz об.фрезы,

Sв k →1об.фрезы, z

1 = ± Sв k . z T

Рис. 98. Схема для нарезания винтовой линии бездифференциальным методом

Расчет выполняется на основе схемы, представленной на рис. 98. Дополнительный оборот стола

1об.фрезы→ ± SzвTk .

168

Этот метод менее точный, чем предыдущий, так как гитара настраивается приближенно и есть погрешности, которые сказываются не только на винтовой линии, но и на эвольвенте.

Нарезаниечервячныхколесметодомрадиальнойподачи

Кинематическая структура:

1.ФV(В1В2) – формообразующее движение скоростнойцепи: В1 – цепьглавного движения, В2 – цепь деления и обката;

2.Вр(П5) – движения врезания.

Движения ФV(В1В2) рассмотрены ранее.

Движение П5 – радиальное перемещение фрезы до достижения заданного межосевого расстояния А. Размеры и форма фрезы соответствуют размерам и формам червяка, зацепляющегося с червячным колесом.

Радиальной подачей называется величина (в мм) перемещения фрезы (подвижной стойки с суппортом) в радиальном направлении к заготовке за один оборот заготовки.

169

Рис. 99. Схема нарезания червячных колес методом радиальной подачи

Радиальная подача продолжается до тех пор, пока не будет выдержано межосевое расстояние А (рис. 99), после чего она выключается механизмом падающего червяка, срабатываю-

щего от упора на станине.

Метод радиальной подачи применяется лишь при нарезании однозаходных червячных колес, т.е. при малом угле наклона зубьев. Для нарезания многозаходных червячных колес этот метод непригоден, так как происходит срезание части профиля вершин зубьев колеса.

1.Расчетные перемещения:

1об.заг.→Sрад ммоб.заг.

2.Уравнение кинематического баланса, ммоб.заг:

170