13.2. Зубошлифовальные станки

Зубошлифовальные станки применяются для окончательной обра­ботки сложных и высокоответственных зубчатых изделий (зубчатых колес, шеверов, инструментальных долбяков и т.п.) Основными их преимуществами является возможность обрабатывать твердые мате­риалы, а также высокое качество поверхности и размерной точности изделий.

Основные методы зубошлифования можно разделить на:

1. Метод копирования. Он используется в крупносерийном производ­стве, так как для каждого зубчатого колеса необходимо профилировать шлифованный круг, оснащать станок сложным устройством правки.

2. Метод обката с периодическим делением (дисковыми и тарельча­тыми кругами).

3. Метод обката с непрерывным образованием профиля абразивным червяком. Метод распространен при обработке малых зубчатых колес. Зубошлифовальные профили зуба - эвольвенты производится за счет взаимного обката обрабатываемой заготовки с инструментом, яв­ляющимся элементом производящей зубчатой рейки. Прямые боковые поверхности исходного профиля последней воспроизводятся в зубошлифовальном станке поверхностями шлифовального круга. Данный процесс формообразования обусловливает кинематическую связь вра­щательного движения обрабатываемой заготовки с относительным перемещением суппорта изделия (движение обката). Шлифовальный круг при обработке обеспечивает движение скорости резания. При теоретическом рассмотрении зон шлифования для схем, пока­занных на рисунке 12.31, можно отметить, что точечная форма контакта шлифовального круга и обрабатываемой заготовки обеспечивает боль­шую точность и меньшее тепловыделение, а линейная - большую производительность обработки при прочих равных условиях. Эти и другие причины (конструктивные схемы обката, механизмов деления и др.) обусловило появление разнообразных зубошлифовальных станков.

Рисунок 12.31. Варианты зубошлифования и форма контакта круга с изделием: а – методом копирования профильным кругом (линейный контакт), б - методом обката двумя тарельчатыми кругами с периодическим делением (контакт каждого круга в двух точках), в – методом обката коническим кругом (контакт в одной точке), г – методом обката плоской стороной круга (линейный контакт), д – непрерывное зубошлифование (точечный контакт с числом точек n).

Компоновка зубошлифовального станка с горизонтальной осью заго­товки, работающего по методу обката с периодическим делением с двумя тарельчатыми кругами показана на рисунке 13.32. На станине станка в передней ее части расположены элементы, обеспечивающие подачу, обкаточное и делительное перемещения заготовки. Для шлифо­вания косозубых колес стойка поворачивается на угол наклона зуба и неподвижно соединяется со станиной. На стойке вертикально перемещается поперечина с двумя шлифовальными головками. Ее высота устанавливается в соответствии с диаметром шлифуемой заготовки, шлифовальные круги вращаются двумя двигателями. Рядом со шли­фовальными кругами находятся правящее и подналадочное устройства. Заготовка устанавливается на зажимной оправке в центрах, либо в трехкулачковом патроне и поддерживается роликовым люнетом. На .шете горизонтального шпинделя заготовки расположен цилиндрический обкаточный сектор. Обкаточные ленты одним концом размещаются на обкаточном секторе и привинчиваются; их другой конец закрепляется на портальной стойке, расположенной на каретке подачи заготовки. Если обкаточная каретка и вместе с ней заготовка совер­шают возвратно-поступательное движение в поперечном направлении к оси заготовки, то обкаточный сектор неизбежно будет обкатывать туго натянутую обкаточную ленту и сообщать заготовке необходимое для метода обката вращение. Обкаточная каретка перемещается с помо­щью эксцентриков от двигателя обката. Длина хода регулируется сме­щением цапфы с кулисным камнем дисковым маховичком.

Рисунок 13.32. Компоновка зубошлифовального станка с горизонтальной осью, работающего по методу обката с периодическим делением с двумя тарельчатыми кругами: 1 – шлифовальная шпиндельная бабка, 2 – электродвигатели, 3 – шлифовальные круги, 4 – заготовка, 5 – зажимная оправка. 6 – обкаточная головка с делительным механизмом, 7 – стойка с обкаточной лентой, 8 – обкаточные ленты, 9 – обкаточный сектор, 10 – кулисная направляющая, 11 – салазки подачи, 12 – маховичок, 13 – двигатель обката, 14 – цапфа для кулисного каменя, 15 – эксцентриковая шайба, 16 – обкатная каретка. 17 – станина станка, 18 – стойка, 19 – траверса.

Эти зубошлифовальные станки с нулевым углом зацепления предназ­начены для обработки деталей диаметром до 1000 мм массой до 4 т. На самом большом станке с 15-20-ти градусным углом зацепления можно обрабатывать детали диаметром до 4,75 м и массой до 50 т.