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

Здесь и в других параграфах раздела II приведена информация о зубообрабатываю­ щих станках, выпускаемых в странах СНГ. Информация о зарубежном зубообрабатываю­ щем оборудовании (в основном станки с ЧПУ) изложена в главе 19.

3.2.4. Технологические режимы зубофрезерования

Величина подачи s0 определяется по формуле

S0 = %a&i К MS

где SQjjfo, — номинальные значения подач, приведенные в табл. 3.6; Кш — поправочный ко­ эффициент, назначаемый в зависимости от обрабатываемого материала (табл. 3.7).

Таблица 3.6

Подача и скорость резания при зубофрезеровапии червячными фрезами

Продолжение таблицы 3.6

б.Коэффициент Кг„

Сто й к о с ть 7 д /м а ш и н н о й р а бо ты (н а од н у п е р е д в и ж к у )

Б ы стр о р е ж у щ ая с тал ь

Примечание. На станках с автоматической передвижкой фрезы КГоследует принимать равным 1,4 для фрез быстрорежущих сталей нормальной производительности и 1,2 — для фрез из быстрорежущих сталей повышенной производительности.

Скорость резания о при зубофрезеровании определяется по формуле

1, = г'табл^М|Дгг.»

где vn6„ — номинальные значения скорости резания, приведенные в табл. 3.6; KMt„ KTv — поправочные коэффициенты, назначаемые в зависимости от обрабатываемого материала и стойкости фрез (табл. 3.7).

3 .2 .5 . Червячные модульные фрезы

Червячная фреза представляет собой инструмент, режущие кромки которого распола­ гаются на поверхности витков червяков различных типов, называемых основными.

По типу основного червяка фрезы делятся на эвольнентные, конволютные и архимедо­ вы. Правильное зацепление с эвольвентиым зубчатым колесом образует только один тип червяка — эвольвентиым. Однако для профилирования червячных фрез этот тип червяка не применяется вследствие значительных технологических трудностей его изготовления.

Архимедов червяк наиболее близок к эвольвентному и характеризуется прямолиней­ ным трапециевидным профилем в осевом сечении и криволинейным профилем по архи­ медовой спирали — в торцевом сечении.

Конволютный червяк имеет прямолинейный трапециевидный профиль в нормальном сечении по витку.

Для профилирования червячных фрез применяются червяки только двух типов - ар­ химедовы и конволютные. Профиль червячных архимедовых фрез всегда задается в осе­ вом сечении, а копволютпых — в нормальном. Для конволютных червячных фрез задают­ ся угловые и линейные размеры профиля исходной рейки лишь в нормальном сечении к виткам, для архимедовых — в нормальном сечешш линейные размеры исходной рейки, а в осевом — линейные и угловые размеры фрезы.

По роду обработки червячные фрезы делятся на черновые, чистовые и прецизионные. На рис. 3.5 изображена режущая часть червячной модульной фрезы.

Для чистовых червячных фрез передний угол у - 0°, для черновых фрез у = 5-10°. Задний угол на наружном диаметре для черновых и чистовых фрез принимается равным 9-12°. Боковой задний угол а„ определяют по развертке на плоскость делительного ци­ линдра, для чистовых фрез ац = 3-4°.

о

А=А

Рис. 3 .5. Геометрические параметры режущей части червячной модульной фрезы

86 Г л а в а 3

Фрезы с усиком на головке зуба (рис. 3.6, а) обеспечивают выход шевера у ножки зу­ ба, в результате чего не остается буртик после шевингования. Однако величину подреза ножки следует назначать минимальной, чтобы достичь оптимального перекрытия в про­ цессе шевингования. Кроме того, фрезы с усиком имеют меньшую стойкость.

Фрезы с двойным углом профиля (рис. 3.6, 6), обеспечивающие уменьшение припус­ ка к головке и ножке зуба, рекомендуется применять при нарезании зубчатых колес моду­ лем до 5 мм. Вследствие неравномерного съема припуска вначале шевингования обработ­ ка ведется с недостаточным коэффициентом перекрытия, что способствует повышению шума при шевинговании.

Фрезы с уменьшенным углом профиля (рис. 3.6, в) обеспечивают съем уменьшающе­ гося припуска к ножке зуба. Применение такого профиля улучшает условия шевингова­ ния по сравнению с названным выше.

Фрезы с дополнительным углом профиля (рис. 3.6, г) позволяют получить фаску на головке зуба, что предохраняет заготовку от забоин. Однако следует учитывать, что обра­ зование фаски приводит к уменьшению коэффициента перекрытия шевера с деталью и отрицательно влияет на процесс шевингования.

Контроль фактической точности червячных фрез по ГОСТ 9324-80 проводится по трем группам проверок:

Контроль фрез классов точности AAA, АА и Л осуществляется по 1-й или 2-й группам проверок, фрез классов точности В и С — по всем трем, класса точности О — по 3-й группе.

Заточка червячных фрез производится по передней поверхности зубьев. При этом не­ обходимо обеспечить равномерный съем металла на всех зубьях. Шероховатость заточен­ ной поверхности должна быть в пределах Ru - 0,63-0,32 мкм. После заточки контролиру­ ют передний угол, окружной шаг канавок и угол наклона стружечных канавок. Погреш­ ность окружного шага канавок приводит к искажению нарезаем ого профиля, неравномерной нагрузке режущих кромок и снижению срока службы фрезы; погрешность переднего угла — к образованию дефектов профиля нарезаемого колеса; погрешность на­ клона стружечных канавок — к конусности фрезы и изменению профиля зубьев нарезае­ мого колеса (табл. 3.10).

Для заточки однозаходных и многозаходных червячных фрез с точностью до класса АА может быть использован заточный полуавтомат мод. ЗБ662ВФ2. Для автоматической заточки червячных фрез с прямыми канавками в серийном производстве предназначен гибкий переналаживаемый модуль мод. ВЗ-218Ф2РМ.

Рис. 3.6 . Формы модификации профиля фрез: а — сусиком на головке зуба; б — с двойным углом профиля; в — с уменьшенным углом профиля; г — с дополнительным углом профиля

Положительная переднего угла

Для контроля фрез с модулем 1-20 мм и диаметром 40-300 мм после заточки может быть использован прибор БВ-5117. На нем измеряют отклонения профиля передней по­ верхности, окружной шаг и направление стружечных канавок.

Для контроля мелкомодульных фрез модулем 0,2-1,5 мм предназначен прибор БВ-5080, обеспечивающий комплексный контроль. На этом приборе измеряют погреш­ ность зацепления, винтовую линию, радиальное биение, конусность по наружному диа­ метру, отклонения передней поверхности п окружного шага канавок.

Механическая обработка цилиндрических зубчатых колес

Червячные фрезы с поворотными рейками применяются в массовом производстве зубчатых колес. Особенностью этих фрез является то, что шлифование профиля зубьев рейки осуществляется в специальных технологических корпусах на резьбошлифовальных станках без затылования. В связи с этим отпадает необходимость в затылочных станках, обеспечивается высокая точность профиля по всей длине зубьев и шага их винтовой ли­ нии, возрастает число переточек, становится возможным увеличение задних углов по вер­ шине и боковым сторонам зубьев.

На рис. 3.8, а представлена сборная червячная фреза с поворотными рейками с уста­ новкой реек в точных прямоугольных пазах корпуса и их креплением за счет боковых крышек. Эта конструкция нашла широкое применение в автомобилестроении, однако для ее изготовления требуется высокая точность посадки реек в пазах корпуса. Кроме того, для обеспечения надежности сборки в некоторых случаях применяются специальные мар­ ки клея. На рис. 3.8, б изображена сборная червячная фреза с поворотными рейками с их

б

Рис. 3.8 . Червячные фрезы с поворотными рейками: а — с креплением реек в точных прямоуголь­ ных пазах; б — с креплением реек в трапецеидальных пазах с использованием клиньев

креплением за счет клиньев в трапецеидальном пазу. Такая конструкция имеет повышен­ ную жесткость крепления реек, позволяет изготовлять корпусы с меньшей точностью па­ за. Она широко применяется в тракторостроении.

Применение червячных фрез с поворотными рейками обеспечивает повышение про­ изводительности в среднем в 1,5-1,7 раза и суммарной их стойкости — в 1,5-2 раза за счет ее увеличения между переточками в 1,3 раза и количества переточек — в 1,5-1,8 раза.

Многозаходные червячные фрезы используются на черновых операциях зубофрезеровання. При применении таких фрез нужно, чтобы число зубьев детали не было кратным числу заходов фрезы. Не должно быть кратным также отношение числа заходов фрезы к числу стружечных канавок. Желательно поэтому применять многозаходные фрезы увели­ ченного диаметра с большим числом стружечных канавок. При использовании двухзаходных фрез производительность увеличивается на 40-50% и трехзаходных — на 60-70%. Следует, однако, учитывать, что фрезерование двухзаходными фрезами дает возможность нарезать зубчатые колеса не точнее 9-й степени точности.

3.3. Нарезание цилиндрических зубчатых колес на зубодолбежных станках

3.3.1. Общие положения

Зубодолбление цилиндрических колес производится по методу обкатки. При этом воспроизводится зацепление двух сопрягаемых колес, одним из которых является режу­ щий инструмент — долбяк, а другим нарезаемое колесо.

Обкатка осуществляется в процессе зацепления долбяка 1 и нарезаемого колеса 2 при последовательном расположении профилей их зубьев (рис. 3.9).

Профиль зубьев долбяка выполняется по эвольвенте и не совпадает с профилем зубь­ ев нарезаемого колеса, поэтому одним и тем же долбяком можно нарезать колеса с различ­

ным числом зубьев.

При обкатке долбяк и заготовка должны вращаться с передаточным от­ ношением, соответствующим числу их зубьев: