Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

..pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
33.91 Mб
Скачать

92

Г л а в а 3

Таблица 3.11

Нормы точности базовых поверхностей для установки и крепления долбяка, мкм

d

Проверяемый параметр

При установкепа станок

Впроцессе эксплуатации

и при подналалкс на станке

 

 

Радиальное биение посадочной

15

20

поверхности шпинделя (втулки)

 

 

Торцевое биение опорной поверхности

20

25

 

 

Пробное нарезание детали обычно заключается в нарезании зуба, имеющего несколь­ ко меньшую высоту, чем его полная высота. При этом фактическая толщина зуба будет больше заданной на величину Д5. Зная AS, можно вычислить дополнительное перемеще­ ние долбяка к центру детали:

Ah = A5/tg а,

где а - угол зацепления.

Ряд погрешностей долбяка полностью переносится на обрабатываемую деталь: ради­ альное биение, погрешности окружного шага и толщины зуба. Другие погрешности долбя­ ка будут воспроизводиться в нарезаемой детали с уменьшением примерно в 10 раз. Такое влияние имеет торцевое биение долбяка на погрешность профиля и радиальное биение обрабатываемой детали.

Расчет гитар скоростей и подач производится по принятым режимам резания, а гита­ ры деления — по числу зубьев долбяка нарезаемого колеса.

Рис. 3.11 . Установка долбяка относительно заготовки при настройке величины врезания: а — правильная; б — неправильная

Механическая обработка цилиндрических зубчатых колес

93

Зубодолбление косозубых колес отличается тем, что по мере продольного перемеще­ ния долбяк получает дополнительный поворот, соответствующий углу наклона зубьев. Долбяк должен быть косозубым, с тем же углом наклона зубьев, что и у нарезаемых ко­ лес, но в обратном направлении. Дополнительный поворот долбяк получает с помощью винтовых направляющих, соединяющих инструментальный шпиндель с колесом дели­ тельной пары. Направление винтовых направляющих совпадает с направлением зубьев долбяка.

При зубодолблении внутренних зубьев необходимо проверить, нет ли интерферен­ ции. При ее наличии следует увеличивать разницу между числом зубьев колеса и долбяка, или применять колеса с укороченным зубом, либо пользоваться специально спроектиро­ ванными долбяками.

При выборе числа зубьев долбяка желательно принимать его не равным и не кратным числу зубьев нарезаемого колеса. Число зубьев долбяка должно отличаться на 2-3 зуба от

Згк, 2zK, zK, z j 2, zJ 3 и т. д.

Фактический размер центрирующего диаметра (оправка или втулка) приспособления должен обеспечивать вид посадки в соответствии с требованиями табл. 1.2, а торцевое биение — с данными табл. 1.3.

Кроме того, при установке приспособления следует иметь в виду, что:

а) опорная поверхность приспособления должна располагаться возможно ближе к на­ резаемым зубьям;

б) место приложения усилия зажима должно быть выбрано таким, чтобы исключа­ лась деформация детали в процессе крепления.

Число двойных ходов долбяка устанавливается по принятой скорости резания и дли­ не хода долбяка:

п - ЮООе/2/,

где V — скорость резания, м/мин; / — длина хода долбяка, мм.

Наладка зубодолбежного стайка выполняется обычно в следующем порядке. Настройка гитары деления производится для обеспечения согласованного вращения

долбяка и заготовки, а гитары радиальных подач — для соответствия выбранным режи­ мам резания.

Долбяк устанавливается таким образом, чтобы его опорная поверхность располага­ лась возможно ближе к режущим кромкам (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Крепление долбяка на зубодолбежном станке: а — неправильное; б — правильное

94

Г л а в а 3

3.3.2. Зубодолбежные станки

Основные параметры зубодолбежпых станков приведены в табл. 3.12.

 

 

 

 

 

Таблица 3.12

Зубодолбежные станки с вертикальной осью изделия

 

Основные

 

 

Модель станка

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристики

5111

51 2 2 В

В С 1 2 2

5 А 1 5 0

5 М 1 5 0

5М 1С 1

 

Наибольший диаметр

80

200

250

500

800

1250

обрабатываемого колеса, мм

 

 

 

 

 

 

Наибольший модуль

1

4,5

4

8

12

12

обрабатываемого колеса, мм

 

 

 

 

 

 

Наибольшая ширима обра­

20

50

50

100

160

160

батываемого венца, мм

 

 

 

 

 

 

Номинальный диаметр

40

100

100

100

200

200

устанавливаемого

 

 

 

 

 

 

долбяка, мм

 

 

 

 

 

 

Число двойных ходов

250-1600

200-850

200-1000

65-450

33-188

33-212

долбяка в минуту

 

 

 

 

 

 

Круговая подача долбяка,

0,016-0,4

0,14-0,75

20-450

0,14-0,75

0,2-1,5

0,2-1,5

мм/дв. ход

 

 

мм/мин

 

 

 

Радиальная подача

0,1-0,3

0,003-0,286

0,2-45 0,003-0,525

2,07-5,4

2,07-5,4

 

 

мм/дв. ход

мм/мин

мм/дв. ход

мм/мин

мм/мип

Мощность главного

1,1

2,1/3,0

3.2/4,2

4,0/4,5

4,8/5,7/7,5

4,8/5,7/7,5

привода, кВт

 

 

 

 

 

 

Габаритные размеры, мм:

 

 

 

 

 

 

длина

1635

2610

3000

1900

4200

4200

ширина

1090

1110

1500

1450

1800

1860

высота

1705

2145

2000

2450

3300

3300

Масса, кг

1770

4500

4500

4400

10800

10 900

3.3.3. Зуборезные долбяки

Зуборезный долбяк в процессе нарезания образует с зубчатым колесом зацепление, аналогичное зацеплению зубчатой передачи со смещением исходного контура. Каждое торцевое сечение долбяка можно рассматривать как зубчатое колесо с различным смеще­ нием исходного контура. Торцевое сечение долбяка, которое при зацеплении с нарезае­ мым колесом представляет собой нулевую передачу, называется исходным сечением (рис. 3.13).

Торцевые сечения, находящиеся между передней поверхностью и исходным сечени­ ем, у нового долбяка имеют положительное смещение исходного сечения, а у предельно изношенного — отрицательное.

Механическая обработка цилиндрических зубчатых колес

95

Рис. 3.13. Геометрические параметры режущей части зуборезного долбяка

Величина смещения исходного сечения имеет определенный предел. При его превы­ шении в положительном смешении возможны заострение зубьев долбяка или неполная обработка рабочего участка нарезаемого колеса с образованием увеличенной переходной кривой, а в отрицательном —срез или неполная обработка вершины нарезаемого колеса. В более редких случаях может произойти подрезание зубьев. В результате проектный рас­ чет долбяка сводится к обеспечению правильной эвольвенты нарезаемого колеса как с по­ мощью нового, так и предельно изношенного долбяка. Число его зубьев не должно быть кратным и иметь общих множителей с числом зубьев нарезаемого колеса.

Чистовые зуборезные долбяки изготовляются по ГОСТ 9323-79 пяти типов и трех классов точности:

тип 1 — дисковые прямозубые классов точности ЛА, А и В; тип 2 — дисковые косозубые классов точности А и В;

тип 3 — чашечные прямозубые классов точности АА, А и В с номинальными делитель­ ными диаметрами 80, 100 и 125 мм, классов точности А и В — с номинальным делитель­ ным диаметром 50 мм;

тип 4 — хвостовые прямозубые классов точности А и В; тип 5 — хвостовые косозубые класса точности В.

Долбяки класса точности АЛ рекомендуется использовать для колес 6-й степени точ­ ности, А — 7-й, В — 8-й.

При применении комбинированных степеней точности зубчатого колеса точность долбяка может соответствовать наиболее высокой ее норме у колеса.

Дисковые чашечные долбяки изготовляются из быстрорежущей стали (но ГОСТ 19265-73) с твердостью режущей части в пределах 63-66 HRC,. Хвостовик долбяка свар­ ной или паяный из сталей марок 40Х или 45.

Стандартизованные долбяки имеют задний угол при вершине а,, ■=6°-6°30', боковые задние углы по нормали а„ = 2в-2°30'.

Для увеличения стойкости долбяков эти углы в ряде случаев можно увеличить до 3°. Заточка прямозубых долбяков производится по передней поверхности зубьев. Особое

внимание следует уделять соблюдению допускаемой погрешности переднего угла, так как она влияет на погрешность эвольвенты нарезаемого зубчатого колеса (табл. 3.13).

Г л а в а 3

Таблица 3.13

Влияние погрешности заточки долбяка на погрешность профиля обрабатываемой детали

Погрешность долбяка

Схема погрешности

Форма пофсшиости

Форма погрешности

 

заточки долбяка

профиля долбяка

профиля детали

Положительная

 

 

 

переднего угла

 

 

 

Отрицательная переднего угла

I U А А

1

А А

J L , J

 

Выпуклая форма передней поверхности

 

ю

А

А

 

 

 

Вогнутая форма

////Л " " X

 

 

передней поверхности

хЛ jА\

JА1

Отклонение от перпен­

дикулярности передней

ш А

А

грани

3.3.4. Специальные зуборезные долбяки

Долбяки для нарезания колес под шевингование (рис. 3.14) должны иметь модифици­ рованный профиль, отличающийся от обычного наличием на головке зуба с обеих сторон небольших утолщений - усиков. В некоторых случаях такие утолщения имеются и на ножке. Однако вследствие сложности профилирования шлифовального круга практиче­ ское применение нашли только долбяки с усиком на головке.

Долбяки для колес внутреннего зацепления отличаются от обычных тем, что их до­ полнительно проверяют на отсутствие срезания профиля зубьев вне линии зацепления. Кроме того, для предотвращения срезания вершины зубьев колеса при врезании долбяка необходимо обеспечить определенную разность чисел их зубьев.

Комплектные долбяки включают два долбяка, закрепленных на одной оси. Комплект работает по раздельной схеме резания: нижний долбяк обеспечивает черновое долбление,

Механическая обработка цилиндрических зубчатых колес

97

Рис. 3.14. Формы модификации профиля зуборезных долбяков и формы зубьев нарезаемого ко­ леса под шевингование: а — с усиком на головке зуба долбяка; б —с усиком на головке идополни­ тельным углом на ножке зуба долбяка

верхний — окончательное. В каждом конкретном случае разделение припусков между долбяками определяется экспериментальным путем. Стойкость комплектных долбяков повышается в 2-2,5 раза, а производительность — в 1,5-2 раза.

Для обработки зубчатых колес модулем свыше 5 мм находят применение твердо­ сплавные долбяки, дающие увеличение производительности в 2-3 раза.

Номинальная подача и °табл назначается по табл. 3.14, в зависимости от обраба­ тываемого материала используются поправочные коэффициенты Ks и Kv (табл. 3.15). Та­ ким образом, скорость резания и подача при зубодолблении определяются по формулам

50 “ 50 таблиц

V - «ьвА .

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.14

 

Подача и скорость резания при зубодолблении

 

 

 

 

 

Д иа м етр дел и тел ьн о й о круж ности долбяка, мм

 

 

 

75

 

 

100

 

 

К руговая подача

 

 

М одуль, мм

 

 

 

на д во й н о й ход

 

 

 

 

О бр а б о тк а

 

 

 

 

 

 

 

 

и с корость

 

2 - 3

3 ,5 -4 ,5

 

5 - 6 ,5

 

р езани я, м /м и н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч и сл о зубьев детали

 

 

 

 

Д о 15

С в. 20

Д о 15

Св. 20

Д о 15

С в. 20

П р е д в а р и т е л ь н а я

^Отабл

0 ,3 5

0 ,4 0

0 ,3 5

0 ,4 0

0 ,3 0

0 ,3 5

 

^табл

2 0

2 4

18

2 2

18

2 2

О д н о к р а т н а я о к о н ч а ­

*0та6л

0 ,2 0

0 ,2 5

0 ,2 0

0 ,2 5

0 ,1 5

0 ,2 0

т е л ь н а я

*\абл

2 2

2 5

2 0

2 3

2 2

2 4

Глава 3

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 3.14

 

 

 

Д и а м етр д ел и тел ь н о й о к р у ж н о сти до л бм ка, мм

 

 

 

75

 

 

100

 

 

К р у го в ая п од ача

 

 

М о д у л ь, м м

 

 

 

н а д в о й н о й хо д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О б р а б о тк а

 

 

 

 

 

 

 

 

и ско р о с ть

 

2 - 3

3 .5 -4 ,5

 

5 - 6 ,5

 

р е за н и я , м /м и и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч и с л о зу б ь е в д е т а л и

 

 

 

 

Д о 15

С в .2 0

Д о 15

С в .2 0

Д о 15

С в .2 0

Предварительная

•^Отабл

0 ,3 5

0 ,4 0

0 ,3 5

0 ,4 0

0 ,3 0

0 ,3 5

 

 

2 0

2 4

18

2 2

18

2 2

Окончательная после

50tafwi

 

0 ,2 2

 

0 ,2 2

 

0 ,2 2

предварительной

ОвГи

 

3 0

 

3 0

 

2 6

Однократная

5()табл

0 ,2 5

0 ,3 0

0 ,2 5

0 ,3 0

0 ,2 0

0 ,2 5

под шевингование

vnCui

2 4

2 8

2 3

2 6

2 4

2 7

Под шевингование

^U-nifwi

 

0 ,3 0

 

0 ,3 0

 

0 ,3 0

после предварительной

И л* .

 

3 0

 

3 0

 

2 6

Примечания. 1. Режимы резания приведены для нарезания зубьев п один проход. При нарезании в два прохода и более табличные значения можно увеличить на 20%. 2. Подача дана для обработки пря­ мозубых колее. Для косозубых колее подачу нужно уменьшать па 15% при угле наклона зуба к оси дета­ ли до 30° и на 25% — до 40е. 3. Режимы резания сориентированы па стойкость Ти- 300 мни для предва­ рительного зубодолбления и Ти- 400 мин — для окончательного.

Таблица 3.15

Поправочные коэффициенты

 

 

О бр а б аты в ае м ы й м атер иал

 

К о э ф ф и ц и ен ты

 

С та л ь

 

 

 

 

 

 

Ч у гу н

 

ЗО Х ГТ

40Х

3 5 ,4 5

 

к.

0.9

1,05

1,3

1,2

К„

1,0

1,0

1,1

1,4

3.4. Шевингование зубьев цилиндрических колес

3.4.1. Технология шевингования

Зубошевингование применяется для чистовой обработки колес с твердостью не более 320-360 НВ с целью повышения точности профиля зубьев и уменьшения радиального биения зубчатого венца.

Процесс шевингования осуществляется при введении обрабатываемого колеса в заце­ пление при скрещивающихся осях со специальным инструментом — шевером, который представляет собой зубчатое колесо с нанесенными вдоль профиля зубьев канавками.

Механическая обработка цилиндрических зубчатых колес

Наибольшее распространение получило двустороннее шевингование, которое произ­ водится при плотном зацеплении шевера с обрабатываемым колесом.

Одностороннее шевингование осуществляется за счет специальных тормозных уст­ ройств при наличии зазора между зубьями шевера и колеса.

Впроцессе шевингования производятся (рис. 3.15, а):

1)вращение шевера 1 (реже —обрабатываемого колеса), обеспечиваемое настройкой гитары скоростей и определяющее скорость резания;

2)продольная подача обрабатываемого колеса 2 относительно шевера, достигаемая настройкой гитары продольной подачи и осуществляющая профилирование зуба по всей длине;

3)радиальная подача обрабатываемого колеса относительно шевера, получаемая пу­ тем настройки механизма радиальной подачи.

При скрещивании осей шевера и обрабатываемого колеса образуется продольная со­ ставляющая скольжения профилей, которая и обеспечивает процесс резания.

Для повышения эффективности процесса шевингования наиболее целесообразно на­ резать специальную форму зуба, у ножки которого обеспечивается свободный выход шевера.

Рис. 3.15. Методы шеаингования в зависимости от направления подачи шевера: а — с продоль­ ной подачей; б — с диагональной подачей для широких колес; в — с диагональной подачей для уз­ ких колес; г — касательное шевингование; д — шевингование по методу «короткого хода»