книги / Цилиндрические зубчатые колеса

Рис. 76. Схема зубохонингования по способу «Fassler»: 1,2 — упорные цен­ тры; 3 — обрабатываемая деталь; 4 — зубчатый хон.

между упорными центрами, либо на оправке, закрепленной в легко перемещающемся шпинделе (рис.76).

Хон с зубьями внутреннего зацепления представляет собой мат­ рицу из эпоксидной смолы, шаржированную абразивом, например, из белого корунда или карбида кремния.

В результате скрещивания осей относительное движение между боковыми поверхностями хона и заготовки довольно велико. Абра­ зивные частички хона, проникающие в заготовку под давлением прижимного усилия, снимают мельчайшую стружку с боковых по­ верхностей заготовки. Поскольку между хоном и заготовкой возни­ кает не точечный, а линейный контакт, эффект съема металла до­ вольно значителен. Для увеличения класса шероховатости поверхно­ сти обрабатываемого колеса продольному столу станка сообщается осциллирующее движение.

Для очистки хона через форсунки под давлением впрыскивается масло. Оно смывает стружку и отработанный абразив, поддерживая чистоту в зоне обработки.

Температуры, возникающие на заготовке при хонинговании зна-

Рис.77. Хонингование внутреннего венца: 1 — изделие; 2 — алмазный хон; 3 — зажимное приспособление.

чительно ниже, чем при шлифовании, поэтому не возникает прижогов.

Правка изношенного хона производится в два этапа: сначала осу­ ществляется правка внутреннего диаметра алмазным правящим ци­ линдром, затем производится правка боковых поверхностей зубьев хона алмазным зубчатым колесом. Величина съема абразива при правке автоматически компенсируется поперечными салазками.

Преимущества способа по сравнению с обычным хонингованием:

•более высокий коэффициент перекрытия, присущий паре внутреннего зацепления;

•ножка зуба хона с внутренними зубьями толще. Это повыша­

ет стабильность обработки при удалении повреждений и съе­ ма закалочного коробления.

Способ «Fassler» может быть использован для хонингования зуб­ чатых колес внутреннего зацепления (рис.77Х.

Принцип хонингования аналогичен описанному выше. Зубчатый хон представляет собой закаленное колесо наружного зацепления, покрытое алмазной крошкой.

4.4. Отделка торцовых поверхностей зубьев.

Отделка торцов зубьев применяется для переключения на ходу зубчатых передач с целью облегчения переключения и повышения срока их службы.

Впромышленности применяются два основных вида отделки:

•закругление торцовых поверхностей;

•снятие фасок на торцовых кромках зубьев.

Наиболее распространенные формы закругления торцовых по­ верхностей представлены на рис.78.

Получение разнообразных форм закругления определяется техно­ логией изготовления, видом инструмента и его геометрией.

Конусная форма торца зуба (рис.78 — 1,3) может быть образова­ на конусной пальцевой фрезой с осью, расположенной перпендику­ лярно к оси колеса. Колесо вращается с постоянной скоростью, а

производства чаще применяется способ обработки с непрерывным делением двумя одновитковыми многозубыми фрезами (рис.79).

При обработке косозубого колеса верхняя и нижняя фреза имеют различные осевые шаги, углы рабочего профиля и направления винтовой линии зуба. Если в процессе резания зуб колеса уходит от зуба инст­ румента, то у такой фрезы осевой шаг зубьев больше торцового шага колеса на величину снимаемого припуска. Если зуб колеса набегает на инструмент — меньше на ту же величину. Благодаря измененно­ му шагу каждый зуб одновитковой фрезы снимает стружку в опреде­ ленной зоне профиля. При обработке зубчатое колесо и державки с фрезами вращаются согласованно: за один оборот державок колесо поворачивается на один зуб.

Снятие фасок можно также производить чашечной фрезой со специальной формой режущих кромок по схеме, аналогичной зубозакруглению.

В таблице 16 представлены схемы расположения инструментов при различных приемах зубозакругления.

Примеры различных видов зубозакругления и снятия фасок при­ ведены на рис.80.

Глава 5

Оборудование для зубообработки методом обката

5.1. Зубофрезерные станки

По характеру работы зубофрезерные станки делятся на универ­ сальные и продукционные.

Универсальные станки обладают широкими технологическими воз­ можностями. Они используются, в основном, в единичном, мелко­ серийном и серийном производствах.

Продукционные станки предназначены для работы в крупносерий­ ном и массовом производстве. Они редко переналаживаются, обла­ дают повышенной жесткостью и мощностью привода, что способ­ ствует работе на высоких режимах резания.

В зависимости от положения оси нарезаемого колеса различают вертикальные и горизонтальные зубофрезерные станки. Станки с верти­ кальной осью изделия применяются, главным образом, для обработ­ ки насадных и венцовых колес, а с горизонтальной осью — для обра­ ботки валов-шестерен, шлицевых валов и малозубых насадных шесте­ рен. Вертикальные зубофрезерные станки изготавливают двух типов: с подающим столом и подающей колонной. Станок с подающим столом, на котором закреплена заготовка, имеет неподвижную колонну с фре­ зерным суппортом и заднюю поддерживающую стойку. Сближение фрезы и заготовки осуществляется горизонтальным перемещением стола. Движение подачи при нарезании цилиндрических зубчатых ко­ лес осуществляется вертикальным перемещением фрезерного суппор­ та по направляющим колонны. Станки этого типа, как правило, име­ ют одну колонну, один фрезерный суппорт и заднюю поддерживаю­ щую стойку. Поддерживающая стойка может быть с поперечиной или без нее. Пример такого станка приведен на рис.81.

Станки с подающей колонной. Фрезерный суппорт у станков этого типа расположен на колонне и имеет поступательное перемещение в горизон­ тальной плоскости, тогда как основание стола неподвижно. Врезание на глубину фрезерования осуществляется перемещением колонны по на-

5.1.1. Кинематические цепи и их настройка

Зуборезные станки различных типов и групп имеют много общего в принципах построения приводов основных, вспомогательных и спе­ циальных движений. Эти станки имеют следующие виды кинемати­ ческих цепей:

•кинематическая цепь главного движения (движение резания). Эта цепь связывает вращение главного двигателя с вращением ин­ струмента. В современных зубофрезерных станках возможны три типа настройки цепи движения резания: сменными шки­ вами, набором сменных зубчатых колес, плавным регулирова­ нием частоты вращения шпинделя инструмента через систему электроуправления станком. Через цепь движения резания ус­ танавливается необходимая для обработки конкретного зубча­ того колеса скорость резания, определяемая по формуле:

1000 ’

где D — диаметр червячной фрезы, мм;

п — частота вращения шпинделя инструмента, м и н 1; V — скорость резания, м/мин.

•кинематическая цепь подач. Величина подачи в зубофрезерных станках задается в мм на оборот заготовки нарезаемого коле­ са. Поэтому обычно кинематическая цепь подач берет свое начало от одного из валов привода движения стола. За один оборот заготовки, установленной на столе, суппорт с фрезой должен получить вертикальное перемещение на величину вер­ тикальной (осевой) подачи S0, которая выбирается при расче­ тах режимов резания для конкретной детали. В качестве меха­ низма изменения величины подачи обычно используют набо­ ры сменных шестерен, устанавливаемых в гитару подач. Передаточное отношение гитары подач рассчитывают из урав­ нения кинематического баланса зубофрезерного станка.

. _ а с _ S' _ S Q-n-k

b d спод спод • z

где i — передаточное отношение гитары подач; а, Ь, с, d — сменные шестерни гитары подач; S0 — осевая подача, мм/об;

S' — осевая подача в мм/мин; спод — постоянная цепи подач;

п — частота вращения шпинделя, м и н 1; к — число заходов фрезы;

z — число зубьев нарезаемого колеса.