книги / Цилиндрические зубчатые колеса

6.4.Приспособления фирмы «ТОБЛЕР»

Французская фирма «ТОБЛЕР» специализируется на создании высокоточной технологической оснастки для всех видов механичес­ кой обработки и, в частности, разжимных патронов для обеспечения беззазорной посадки. Такие приспособления, применяемые на опе­ рациях зубообработки, отличаются точностью, прочностью и быст­ ротой действия.

Благодаря возможности точной соосности деталей с осью шпин­ деля станка, на котором они обрабатываются, эти приспособления с самоцентрирующими оправками не требуют калибровки внутрен­ него диаметра деталей, что значительно увеличивает диапазон допус­ ков, обеспечивая, таким образом, уменьшение числа операций и по­ вышение точности обработки.

Комплектация зубообрабатывающих станков разжимными патро­ нами позволяет использовать их для автоматической загрузки и выг­ рузки деталей.

Рассмотрим ниже конструкцию некоторых приспособлений фир­ мы «ТОБЛЕР», применяемых на операциях зубообработки.

На рис. 135 представлены приспособления для зубофрезерования пакета заготовок. В приспособлении используется центровая оправ­ ка с раздвижными сухарями. В случае «а» зажим двух деталей неза­ висимый при помощи тарельчатых уравновешивающих пружин. Раз­ жим осуществляется гидравликой. В случае «б» центровка деталей независимая при помощи четырех наборов сухарей, усилия на кото­ рые передается тарельчатыми пружинами. Зажим в осевом направ­ лении осуществляется при помощи раструба и осевой тяги.

Вусловиях крупносерийного и массового производства зубчатых колес большое значение имеет на операции зубофрезерования точ­ ная обработка пакета заготовок. Поэтому фирма «ТОБЛЕР» предла­ гает ряд конструктивных решений оснастки такого рода.

На рис. 136 показаны приспособления для зубофрезерования и зубодолбления, позволяющие центрировать детали самых разных конфигураций.

Вприспособлении (а) предварительная центровка двух деталей при помощи пружинных шайб компенсируется торцовым креплени­ ем. Приспособление (б) предназначено для одновременного нареза­ ния четырех деталей. Предварительная ручная центровка является независимой и компенсируемой для всех деталей. Выполняется по­ средством только одного винта.

Когда усилие задней бабки является достаточным для торцового

Рис. 135. Оправки с раздвижными сухарями.

крепления (7-10 кН), центровка и зажим по внутреннему диаметру мо­ жет выполняться гидроцилиндром стола станка. Такое крепление до­ бавляется к торцовому креплению задней бабки. Приспособление по­ казано на позиции (в). Компенсация между двумя деталями произ­ водится при помощи плавающей установки нижнего цилиндра, обеспечивающей два обратных и компенсированных действия.

Для нарезания зубчатых муфт применяется разжимной патрон, оснащенный колпаком с храповым соединением, торцовое крепле­ ние которого обеспечивает отличную жесткость, несмотря на отсут­ ствие задней бабки (г).

ЬУ

Рис. 137. Конструкции приспособлений для зубошевингования.

На некоторых станках может производиться одновременное на­ резание и долбление зубчатых венцов. Оснастка для таких станков должна быть очень жесткой. Такую жесткость обеспечивает опорная поверхность люнета, предусмотренная в приспособлении непосред­ ственно под деталью (д).

Во избежание слишком длинного хода задней бабки полые шес­ теренчатые валы могут зажиматься с двух сторон (е). Один патрон устанавливается на шпинделе и приводится от нижнего цилиндра. Другой патрон, установленный на задней бабке, прижимает ее к тор­ цу детали.

При обработке шестерни-вала сплошного сечения рекомендует­ ся ввод детали в шпиндель станка (ж).

Создавая приспособления для шевингования, специалисты фир­ мы исходили из того, что зажим деталей должен производиться по аналогии с нарезанием, т.е. также с помощью разжимных патронов. На рис. 137 представлены варианты конструкций оснастки для зубошевинговальных станков.

На позиции (а) показана оправка с раздвижными сухарями. Цен­ тровка производится по внутренней поверхности, зажим — уравно­ вешивающими тарельчатыми пружинами. Для возможности автома­ тической разгрузки служат встроенные выталкиватели.

На позиции (б) приведен разжимной патрон, устанавливаемый в центрах, на позиции (в) — патрон для станков с автоматической загрузкой. Центровка и крепление по внутреннему диаметру вы­ полняются одновременно и уравновешиваются усилием задней бабки.

Во всех случаях выбор инструментальной стали должен основываться на достижении максимального экономического эффекта, выражен­ ного стоимостью режущего инструмента, отнесенной к одной обра­ ботанной детали.

Сравнительно простые режущие инструменты, такие, как диско­ вые и пальцевые модульные фрезы, зубострогальные резцы изготав­ ливают из легированных инструментальных сталей марок 9ХС, ХВГ, термически обработанных до твердости HRC 61-64, с красностойскостью до 300-350°С.

Сталь ХВГ хорошо прокаливается, не коробится при термообра­ ботке, но имеет повышенную чувствительность к образованию кар­ бидной сетки.

Недостатком стали 9ХС является повышенная чувствительность к обезуглероживанию поверхностного слоя.

Основная масса зуборезного инструмента изготавливается из бы­ строрежущих сталей по ГОСТ 19265-73. К сталям нормальной произ­ водительности относятся стали марок Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р6М5. Инструменты, изготовленные из этих сталей, имеют твердость HRC 62-65, красностойкость 550-600°С, достаточно высокую прочность и могут использоваться на скоростях резания до 50-60 м/мин.

Сталь марки Р18 универсальна — она пригодна практически для всех режущих инструментов; обладает высокой красностойкостью, износостойкостью и хорошей шлифуемостью. Недостатком этой ста­ ли является повышенная карбидная неоднородность и высокая сто­ имость. Сегодня эта сталь применяется очень ограниченно.

Сталь марки Р9 сравнима по стойкости со сталью Р18 при работе в зоне высоких скоростей резания, поскольку обладает высокой красностойкостью. При работе на низких скоростях, когда главным фактором является не красностойкость, а износоустойчивость, при­ менять сталь Р9 не рекомендуется. Кроме того, из-за высокого содер­ жания ванадия эта сталь плохо шлифуется и склонна к прижогам при шлифовании и заточке.

В вольфрамо-молибденовой стали Р6М5 вольфрам частично за­ менен молибденом, что снимает карбидную неоднородность и повы­ шает пластичность. Недостаток — повышенная чувствительность к обезуглероживанию поверхностного слоя.

К сталям повышенной производительности относятся стали ко­ бальтовой группы — Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р9М4К8. Эти стали после термообработки имеют более высокую твердость (Н RC 64-66) и превышают красностойкость и износостойкость стали Р18 в 2-3 раза [39], однако они более чувствительны к обезуглероживанию и

Таблица 20. Основные физико-механические свойства инструментальных и быстрорежущих сталей для зуборезного

Примечание. Красностойкость оценивается температурой отпуска в течение 4ч, после которого твердость стали будет составлять 59 HRC.

шлифуются хуже, чем вольфрамовые стали. Инструмент из этих ста­ лей может работать на скоростях резания до 80м/мин. Физико-меха­ нические свойства сталей для зуборезного инструмента представле­ ны в табл. 20 [41].

Зуборезный инструмент должен иметь мелкозернистую структу­ ру с равномерным распределением карбидов. Нормальная твердость зуборезного инструмента из быстрорежущих сталей — HRC 64-66. Как показывает опыт, даже небольшое изменение твердости может оказать существенное влияние на режущие свойства инструмента.

Кроме твердости на качество инструмента оказывают влияние процент науглероживания, наличие обезуглероженного слоя, размер зерна, размер и распределение карбидов, образование полосчатой структуры.

Для обеспечения более высокой стойкости на зуборезный инст­ румент, изготовленный из быстрорежущей стали, наносят износос­ тойкие покрытия. Наибольшее распространение получил способ ка­ тодного напыления. Он основан на нанесении тонких пленок карби­ дов, нитридов, окислов металлов IV-VI группы таблицы Менделеева

образуя ионное поле. Инструмент нагревается до температуры