13.2.1. Зубошлифовальные станки, работающие абразивным червячным кругом

Зубошлифовальные станки, работающие червячным абразивом, обеспечивают непрерывный процесс шлифования, не требующий от­дельного движения деления. В этом случае процесс зубошлифования представляет собой имитацию червячного зацепления абразивного шли­фовального круга с обрабатываемой заготовкой. При этом форма эвольвенты образуется в результате обката абразивного червяка и об­рабатываемой заготовки, а форма зуба по длине (прямая или винтовая линия) - за счет осевой подачи заготовки, развернутой на соответст­вующий угол. Этот метод, известный как метод винтового шлифования с обкаткой, идентичен зубофрезерованию по методу обката и харак­теризуется высокой объемной производительностью резания и высокой точностью. На рис. .13.33 показана кинематическая схема такого зубошлифовального станка.

Шлифовальный червяк и шпиндель заготовки вследствие сравни­тельно небольших сил резания приводятся в действие синхронным двигателем. Обкатная кинематическая связь между кругом и заготов­кой может быть реализована механическим или электромеханическим способом. Гидравлический тормоз на противоположной стороне привода ~аготовки обеспечивает компенсацию зазоров при работе приводных лементов. Во время обработки производится относительное продоль­ное к оси заготовки перемещение абразивного червяка и заготовки для шлифования зуба по длине; подача на врезание производится в каждом конечном положении круга и заготовки. Дополнительное вращательное движение заготовки, необходимое для получения угла наклона при шлифовании винтовых зубьев, осуществляется от рейки 4 с помощью дифференциала. Правка червячного абразива производится с помощью специального устройства, имеющего отдельную обкатную цепь между вращением круга и поступательным перемещением правящего инстру­мента.

Рисунок 13.33. Кинематическая схема зубошлифовального станка, работающего червячным абразивом (непрерывная схема шлифования): 1 - гидравлический привод каретки шлифовального круга. 2 – синхронный двигатель привода инструмента, 3 – абразивный червяк. 4 – зубчато-реечная передача, 5 - делительная гитара цепи обката, 6 – гитара дифференциала. 7 – дифференциал, 8 - синхронный двигатель привода детали, 9 – гидравлический привод каретки изделия, 10 – каретка изделия, 11 – гидравлический тормоз, 12 – заготовка.

Принцип действия зубошлифовального станка с электронным управ­лением, работающего червячным абразивом, показан на рисунке 13.34. В таком станке кинематическая приводная цепь, связывающая шпин­дель круга и заготовки со сменными шестернями, заменяется электрон­но регулируемым приводом. Для формообразования профиля эвольвен­ты методом обката шлифовальный шпиндель 8, приводимый в действие обычным асинхронным двигателем 4, имеет непосредственную связь с шаговым датчиком углового положения 7 очень высокой разрешающей способности. Импульсы, посылаемые этим датчиком, являются входными сигналами для регулируемого привода заготовки. Он, в свою очередь, состоит из высокомоментного двигателя постоянного тока 5. соединенного со вторым шаговым датчиком углового положения 10 также высокой разрешающей способности и с собственно шпинделем заготовки 9. Настройка привода заготовки производится регулятором 3.

Рисунок 13.34. Принцип действия зубошлифовального станка с электронным управлением цепи обката: 1 – устройство ввода данных, 2 – электронный дифференциал, 3 – автоматический регулятор, 4 – привод шлифовального круга, 5 – привод изделия, 6 – импульсная масштабная линейка. 7, 10 – датчики угловых перемещений, 8 – шлифовальный шпиндель, 9 – шпиндель изделия.

Для образования формы зуба по длине при обработке зубчатых ко­лес с винтовым зубом во время шлифования величина осевого переме­щения заготовки относительно абразивного червяка измеряется с по­мощью масштабной линейки импульсного типа 6. При осевом смещении заготовки 9 происходит ее дополнительный относительный поворот через электронный дифференциал 2, регулятор 3 и серводвигатель 5. При шлифовании прямозубых колес эта цепь управления отключается. Посредством ввода данных 1 в регулятор 3 программируют обработку определенной заготовки, задавая число зубьев и угол наклона обрабатываемого колеса.