книги / Металлорежущие станки

обработки зубьев усилие резания воспринимается торцом оправки, что уменьшает ее вибрацию. Этим способом рекомендуется обрабатывать конические зубчатые колеса большого диаметра и колеса с углом начального конуса более 70°.

Кинематическая схема (рис. П2.8) зубострогального станка 5А26 имеет следующие кинематические цепи, каждая из которых настраивается самостоятельно:

–цепь главного движения (скоростная цепь);

–цепь подач;

–цепь качания люльки;

–цепь обкатки;

–цепь деления нарезаемой заготовки;

–механизм ускоренного отвода и подвода делительной

бабки.

Все кинематические цепи получают движение от электродвигателя мощностью 2,8 кВт с числом оборотов 1420 в минуту. При наладке проворачивание механизмов станка может быть произведено вручную с помощью маховика.

Схемы работы станка 5А26 представлены на рис. 106, 107.

Рис. 106. Схема работы станка 5А26

181

Рис. 107. Схема обработки: 1 – образующая – прямая линия; 2 – направляющая – эвольвента

Выбор кинематической структуры для чистового и чернового зубонарезания выполнен по табл. 6.

Кинематика станка

Кинематическая схема станка (см. рис. П2.8) позволяет реализовывать все кинематические структуры.

1. Цепь главного движения ФV(П1)

Движение ФV(П1) сообщает резцам в суппорте возвратнопоступательное прямолинейное перемещение.

1. Расчетное перемещение

nэл.дв обмин→nдв.х.резц.

2. Уравнение кинематического баланса nдв.х.резц =1420 1241 BA 1738.

3. Формула настройки

182

A = nдв.х.резц .

B 185

Число двойных ходов резцов nдв.х.резц в минуту определяют из формулы средней скорости резания при возвратно-

поступательном движении резцов, Vср = 2l nдв.х.резц , м мин, где l –

1000

длина хода резцов, мм, откуда

nдв.х.резц =10002lVср дв.ходмин.

Для настройки гитар скоростей, подач и качания люльки имеется общий набор сменных шестерен (m = 2,5 мм) со сле-

дующими числами зубьев: 20, 24, 26, 28, 32, 35 (2 шт.); 39 (2 шт.); 45 (4 шт.); 48 (2 шт.); 51 (2 шт.); 55 (2 шт.); 58, 62, 64, 66 и 70.

Условия размещения сменных шестерен на гитаре скоро-

стей:

A+ B=90=const.

За счет смены зубчатых колес можно получить 14 ступеней скоростей с числом двойных ходов от 54 до 470 в минуту.

Движение Фv(П1) простое с незамкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам (рис. 108):

1)исходное положение – перемещением резцов вдоль суп-

порта;

2)путь (длина хода) – изменением эксцентриситета пол-

зуна;

3)скорость – гитарой скоростей BA ;

4)направление – реверсированием электродвигателя.

183

Рис. 108. Схема реализации главного движения на станке: 1 – вал IV, барабан; 2 – верхний суппорт; 3 – нижний суппорт

2. Цепь подач

Подачей на станке 5А26 условно называется время, в секундах, затрачиваемое на обработку одного зуба. Величину подачи можно увеличить или уменьшить за счет изменения скорости вращения барабанов подачи БП и управления БУ, за один оборот которых (за 1 цикл) происходят все движения, необходимые для обработки одного зуба.

Барабан подачи на своей цилиндрической поверхности имеет две клиновидные канавки, одна из которых используется для подачи при черновом нарезании зубьев, вторая – при чистовом. В соответствующую канавку вводится ролик кулисы К. Барабан подачи через кулису К и жесткую тягу Т осуществляет автоматический подвод стола с делительной бабкой и заготовкой к резцам при рабочем ходе, а во время холостого хода производит его отвод.

Подача – путь в единицу времени (по дуге начальной окружности),

SР = tL ,

Р

184

где

L= π m zn θ , 360°

tц =tр + tх.х ,

tц = L + L ,

Sр Sх.х

2L= 2π m zn θ →tц, 360°

где tц – время обработки одного зуба (время цикла), tц =(tр + tх.х )→1об.бараб.подач.

1. Расчетные перемещения:

142060tц об.эл.дв.→1об.бараб.подач.

2. Уравнение кинематического баланса:

1об.бараб.подач= 1420tц 12 a1 c1 14 33 1 . 60 41 b1 d1 37 24 44

3. Формула настройки:

a1 c1 =12. b1 d1 tц

3. Цепь деления Д(В4)

Деление заготовки при чистовом зубонарезании производится в период холостого хода люльки, а при черновом – после нарезания междузубовой канавки. При этом обрабатываемая заготовка отводится от резцов барабаном подачи. Давление за-

185

готовки (поворот ее на один или два зуба) осуществляется поворотом корпуса дифференциала на 1 оборот.

Реализуется Д(В4) следующим образом. По команде с барабана управления муфта М5 перемещается вправо и расфиксирует корпус дифференциала, одновременно с этим перемещается вправо фланец Ф. Расположенные на нем ролики входят в пазы мальтийского креста и поворачивают его на 1/2 оборота; при этом корпус дифференциала, связанный с мальтийским крестом передачей 58–29, совершает за это время 1 оборот. Заготовка должна повернуться на 1 зуб (при черновом – на 2). Валу XI сообщается дополнительно 2 оборота и далее через гитару деления на заготовку. Вал VII – распределительный вал за 1 оборот барабана подачи совершит

1 441 2433 =32 об.

От распределительного вала VII → 3222 6021 7720 → M5 →

→Ф(1/2 об.) → 5829 → корпус дифференциала.

Корпус дифференциала совершит 1 оборот, валу XI сообщается 2 дополнительных оборота.

1.Расчетные перемещения:

1об.кор.диф→ 1z об.заг.

2.Уравнение кинематического баланса:

1z об.заг.=1 об.кор.диф iдиф 3627 2626 2626 3624 ba dc 1201 ,

где iдиф =2.

186

Передаточное отношение гитары деления подбирается такой величины, чтобы преобразовать один оборот корпуса дифференциала (или два оборота вала XI) в поворот заготовки на один или два зуба.

3. Формула настройки:

iдел = ba dc = 30z .

Для чернового (двойного) деления: iдел = ba dc = 60z .

Движение Д(В4) – простое и теоретически незамкнутое и должно настраиваться по четырем параметрам. Однако настраи-

вается лишь один параметр: путь – гитарой деления ba dc . Ос-

тальные движения постоянные. 4. Цепь качания люльки В2

Рис. 109. Схема качания люльки относительно заготовки

187

Для правильной обкатки воображаемого производящего конического колеса с зубьями обрабатываемого конического колеса люлька должна качаться относительно нулевого положения вверх и вниз на полный угол качания (рис. 109).

θ = θ1 + θ2,

где θ1 – угол качания люльки выше центра; θ2 – угол качания люльки ниже центра.

Полный угол качания θ может быть найден по следующим формулам:

– при α = 20°

ваемого колеса; φ – угол начального конуса нарезаемого колеса. При эксплуатации станка углы θ1 и θ2 подбирают практически такими, чтобы резцы за время качания люльки полностью

обработали боковые поверхности зуба.

За счет этой цепи реализуется движение В2. Ведущее звено в этой цепи вал VIII. При рабочем ходе он вращается в одну сторону, при холостом – в другую. Люлька совершает полный

цикл за 1 оборот Бу (2θ). За это время вал VIII сделает nVII оборотов.

1. Расчетные перемещения:

1 об.бар.управл.→ n об.вала VII.

188

2. Уравнение кинематического баланса: nVII =1 441 2433 =32.

Вал VIII совершает за это время на nVIII оборотов в каждую сторону,

nVII 4020 3030 + nVII 4848 =32,

откуда

nVII = 323 =1023об.

Реверсивная муфта может поворачиваться лишь на целое число поворотов, поэтому 10 оборотов вала VIII расходуется на каждое одинарное качание люльки и 2/3 оборотов – на каждое переключение муфты.

1. Расчетные перемещения конечных звеньев составят:

10об.вала VIII.→ 360θ ° об.люльки.

2.Уравнение кинематического баланса:

3. Формула настройки:

iл = FE = 24θ .

Условия размещения сменных шестерен на гитаре угла качания люльки:

E + F = 90 = const.

При черновом зубонарезании без обкатки люлька закрепляется в нулевом положении с помощью специального замка,

189

надеваемого на ведомый вал IX гитары качания люльки вместо сменной шестерни F.

5. Цепь обкатки В3

Во время зубонарезания люлька с резцами, образующими межзубовую впадину воображаемого плосковершинного производящего колеса, и нарезаемая заготовка должны совершать движение обкатки, т.е. одновременное и согласованное вращение (качание). При повороте воображаемого плосковершинного колеса на один зуб цепь обкатки должна сообщить нарезаемой заготовке поворот тоже на один зуб. Следовательно, расчетные перемещения конечных звеньев этой цепи будут:

1.Расчетные перемещения:

1об.люльки→ 1 об.заг. zЛ z

Для составления уравнения кинематического баланса цепи обкатки необходимо определить число зубьев воображаемого производящего колеса в зависимости от параметров нарезаемого колеса. Пользуясь схемой, изображенной на рис. 121, можно записать

где L – длина образующей начального конуса; D0 – диаметр начальной окружности воображаемого производящего колеса; D – диаметр начальной окружности нарезаемого колеса; φ – половина угла начального конуса нарезаемого колеса; γ – угол ножки зуба нарезаемого колеса.

Поскольку производящее и нарезаемое колеса имеют одну и ту же образующую, то

L= D0( ) = D( ),

2cos γ 2sin ϕ

190