книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

Глава 3

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Ц ИЛИНДРИЧЕСКИХ

ЗУБЧАТЫ Х КОЛЕС

3.1 . Нарезание цилиндрических зубчатых колес пальцевыми и дисковыми модульными фрезами

Пальцевые модульные фрезы применяются для нарезания многошевронных, цилинд­ рических и конических колес с большими модулями зубчатых венцов внутреннего зацеп­ ления, реек н др. Пальцевые модульные фрезы являются единственным инструментом для нарезания колес с непрерывным шевроном.

Дисковые модульные фрезы используются для чернового и чистового нарезания зуб­ чатых колес, секторов и червяков, а также для чернового нарезания конических колес.

Нарезание пальцевыми и дисковыми модульными фрезами осуществляется по мето­ ду копирования на специальных или универсальных станках. Пальцевые и дисковые мо­ дульные фрезы применяются в основном для чернового нарезания зубьев колес со сред­ ними и крупными модулями.

При выборе модульных фрез необходимо иметь в виду, что:

1)дисковые фрезы более производительны, и их рекомендуется применять для чер­ новой обработки;

2)черновое нарезание колес с модулем свыше 30 мм следует производить комплек­

том фрез в несколько проходов.

Черновое нарезание закрытых венцов с модулями до 50 мм производится пальцевыми фрезами за один проход, а свыше 30 мм — комплектом пальцевых фрез в три прохода.

Как дисковые, так и пальцевые черновые фрезы имеют профиль, близкий к профилю впадины зуба. У чистовых же фрез эвольвентпый профиль соответствует профилю зубьев нарезаемого колеса.

При нарезании колес пальцевыми и дисковыми модульными фрезами может быть обеспечена 10-12-я степень точности по ГОСТ 1643-81.

Дисковые модульные фрезы имеют профиль, воспроизводящий профиль впадины зубьев нарезаемого колеса.

Геометрическими параметрами дисковых фрез являются: передний угол у (для черно­ вых фрез равный 8-10°, для чистовых — 0°) и задний угол Од (10-15°). Изготавливают дисковые фрезы из стали марок Р9, Р18 и 8ХС с последующей термообработкой режущей части до твердости 63-66 IIRG, (для стали 9ХС).

Обычно дисковые фрезы производят наборами по 8 или 15 штук в комплекте и при­ меняют в зависимости от числа зубьев нарезаемого колеса.

Заточка дисковых фрез осуществляется по передней поверхности. После заточки ре­ жущая кромка резцов должна лежать в радиальной плоскости, проходящей через центр фрезы.

74 Глава 3

Фрезерование радиальным врезанием используется для повышения производитель­ ности нарезания. Оно особенно эффективно при нарезании узких колес.

Наладка зубофрезерного станка для нарезания цилиндрических зубчатых колес включает следующие установки и проверки.

Настройка гитары скоростей происходит путем установки в ней сменных колес для обеспечения частоты вращения фрезы и,|1р при заданном ее диаметре Ц ]1р (мм) и скорости резания z>(м/мнн).

Частота вращения фрезы определяется (мин-1) по формуле

п (,,р - ЮООа/лЦ,,,, .

Во избежание преждевременного износа делительной пары станка максимальная час­ тота вращения фрезы и число зубьев нарезаемого колеса ограничены скоростью скольже­ ния червяка. Поэтому необходимо проверить, не превышает ли частота вращения стола п„ максимально допустимую:

Лст=Лфрk/z> [nCT],

где Яфр — частота вращения фрезы; k — число заходов фрезы; г — число зубьев нарезаемого колеса; [яст] — максимально допускаемая частота вращения стола, предусмотренная в пас­ порте станка.

Для некоторых станков в паспорте указывается минимальное число зубьев нарезае­ мого колеса.

При настройке гитары деления устанавливается определенное соотношение между числом оборотов фрезы и нарезаемого колеса. Его величина зависит от количества их зубьев. Для сокращения времени подбора сменных шестерен в паспортах станков обычно приводятся готовые таблицы с данными, рассчитанными для работы одиозаходной фрезой.

Для проверки правильности настройки гитары деления фрезу 1 подводят к заготовке 2 так, чтобы она при вращении оставляла легкий след на цилиндрической поверхности заго­ товки при включенной цепи обката (рис. 3.4), при правильной настройке количество следов контакта фрезы с заготовкой совпадает с числом зубьев нарезаемого колеса.

Настройка дифференциала производится при нарезании цилиндрических косозубых и червячных колес по методу тангенциальной подачи. Сменные шестерни лучше всего подбирать, пользуясь специальными таблицами.

Настройка гитары подач осуществляется с це­ лью обеспечения необходимой вертикальной по­ дачи при нарезании цилиндрических колес или тангенциальной подачи при нарезании червячных колес. Величина подачи выбирается в соответст­ вии с требованиями к шероховатости и точности нарезаемых шестерен.

Установка и выверка приспособлений для крепления заготовки включает контроль биения базовых поверхностей и фактического размера центрирующего диаметра.

Установка и проверка заготовки должна включать контроль соответствия фактического размера центрирующего диаметра и биения опор­ ного торца. Кроме того, следует иметь в виду, что опорные поверхности, которыми заготовка базн-

руется на приспособлении, должны быть расположены как можно ближе к месту прило­ жения усилий резания, а крепление должно быть таким, чтобы заготовка не деформиро­ валась и не проворачивалась в процессе обработки.

Установка и контроль фрезерной оправки и червячной фрезы производятся первона­ чально после установки данной оправки в шпиндель без поддерживающего кронштейна, затем — с кронштейном. Радиальное и торцевое биение фрезерной оправки и фрезы не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.1. После проверки биения фрезерной оправки и фрезы они устанавливаются в осевом направлении таким образом, чтобы одна из впадин между режущими кромками зубьев находилась в осевой плоскости станка.

Угол суппорта фрезы определяется направлением зубьев нарезаемого колеса фрезы в соответствии с данными табл. 3.2. Допускаемые погрешности установки угла суппорта приведены в табл. 3.1.

Таблищ3.1

Погрешности установки и крепления фрезы

Таблица 3.2

Угол установки фрезерного суппорта при нарезании зубчатых колес

Упоры автоматического включения станка устанавливаются так, чтобы ось фрезы была на несколько миллиметров ниже (или выше при попутном фрезеровании) торца детали.

Установка фрезы на глубину врезания осуществляется путем ее подвода к заготовке до легкого их соприкосновения, затем фрезу выводят за пределы заготовки и дополни­ тельно перемешают ее или деталь о радиальном направлении с отсчетом величины пере­ мещения по лимбу на глубину нарезаемых зубьев.

По высоте фреза устанавливается в соответствии с величиной вывода ее оси над тор­ цом детали, которая может быть определена по формуле

a = ^ K D x h) cosy.

где Д |ф — диаметр фрезы; h — глубина нарезаемых зубьев; у —угол поворота фрезерного суппорта.

Автоматическое перемещение фрезы вдоль оси является одним из методов повыше­ ния ее стойкости. В процессе резания зубья червячной фрезы нагружены неодинаково. Зубья, находящиеся со стороны входа фрезы, изнашиваются больше, чем расположенные со стороны выхода. Для обеспечения равномерного износа по всей длине фрезу необходи­ мо периодически перемещать вдоль ее оси после обработки одного зубчатого колеса или нескольких. Периодическое перемещение фрезы должно осуществляться против направ­ ления обрабатываемого колеса.

При соблюдении всех условий возможно получение необходимой точности при наре­ зании цилиндрических зубчатых колес (табл. 3.3).

Таблица 33

Точность, достигаемая при нарезании цилиндрических колес на вертикальных зубофрезерных станках (по ГОСТ 659-89)

Погрешность расположения

3.2.3.Зубофрезерные станки

Параметры зубофрезерных станков универсального назначения приведены в табл. 3.5.

80 Г л а в а 3

Продолжение таблицы 3.5