Кинематическая настройка зубодолбежного станка мод.
5В12

Тип работы:
Лабораторная работа
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Лабораторная работа

Кинематическая настройка зубодолбежного станка МОД. 5В12. А

Задание: Настроить зубодолбежный станок мод. 5В12 на нарезание зуборезным долбяком цилиндрического прямозубого колеса (Рис. 1).

Б. Исходные данные (см. табл. 1):

Число нарезаемых зубьев z 2,

Модуль нарезаемого зуба в мм m 3,

Ширина нарезаемого колеса в мм b 4,

Число зубьев долбяка Zд 5, Материал заготовки

В. Кинематическая структура станка

На станке (Рис. 2) можно нарезать цилиндрические колеса с прямым и винтовым зубом диаметром до 208 мм модулем до 4,0 мм.

Формообразующая часть кинематики станка состоит их трех кинематических групп; кроме того, имеется группа врезания: 1. группа движения резания Фv (П1); 2. группа движения подачи Фs (В2В3): 3. группа движения врезания Вр (П4). Движение резания Фv (П1) — движение простое, незамкнутое. Внутренняя связь группы состоит из простой кинематической поступательной пары «штоссель-станина». Внешняя связь передает движение от электродвигателя на штоссель. Кинематическая группа резания Фv (П1) настраивается по четырем параметрам: на скорость — набором шкивов; на путь — смещением пальца на кривошипном диске; на направление — этим же диском; на исходное положение — раздвижным шатуном. (рис. 2). Движение подачи Фs (В2В3) — сложное с замкнутой траекторией. Внутренняя связь осуществляет согласование вращений долбяка и заготовки таким образом, чтобы имитировалось зубчатое зацепление. Для настройки траектории этого движения имеется гитара обката iX и реверс Р1, позволяющий обрабатывать колеса как с наружным, так и внутренним зацеплением. (В станке реверсирование во внутренней связи осуществляется путем включения «паразитных» колес с Z=36 с помощью подвижного колеса Z=64. Внешняя связь группы обеспечивает передачу движения от двигателя М во внутреннюю связь. Кроме траектории движения подачи настраивается также его скорость — гитарой круговых подач is и направление — реверсом Р2. Реверсирование в данном случае необходимо для обеспечения равномерного износа правых и левых кромок долбяка, что увеличивает стойкость последнего. (В станке реверсирование осуществляется путем включения «паразитных» колес Z=35 с помощью подвижного колеса Z=80 в цепи обката. Следует отметить, что расположение реверса Р1 во внутренней связи усложняет наладку станка, так как перестройка реверса Р1 при сохранении типа нарезаемого колеса (с внутренним или внешним зацеплением) вызывает необходимость перестройки реверса Р2. Движение радиального врезания Вр (П4) — движение простое с незамкнутой траекторией. Внутренняя связь группы врезания состоит из поступательной кинематической пары между направляющими стола и станины. Внешняя связь этой группы состоит из следующей кинематической цепи (рис. 2): эл. двигатель — червячная передача 4/50 — гитара круговых подач IS (a/b) — гитара обката IX (A/B*C/D) — цилиндрическая передача 40/80 — тройной блок (гитара радиальных подач) — червячная передача 1/100 — храповое колесо — собачка — храповой — гильза с кулачком — стол.

Радиальные врезание долбяка и отвод изделия осуществляются соответствующими кулачками. Кулачок радиального врезания служит для ограничения величины врезания на высоту зуба h в зависимости от модуля нарезаемого колеса. В зависимости от свойств материала заготовки и модуля нарезаемого колеса возможна одно-, двух- или трехпроходная обработка изделия. Для этого на станке имеется три типа кулачков: одно-, двух- и трехпроходные, профили которых даны на рис. 3.

Профилем кулачка определяются два из четырех параметров настройки движения врезания: скорость и путь. Направление этого движения постоянно. Таким образом, для получения движения врезания необходимо настроить только исходное положение и согласовать вращение кулачка К1 с вращением стола. Для обкатки всех зубьев стол с заготовкой должен делать один полный оборот за время поворота однопроходого кулачка на угол 270? или за время поворота двухпроходного кулачка на угол 135?.

Отвод долбяка от заготовки при холостом ходе уменьшает сил трения, действующие по задним поверхностям режущих зубьев и, как следствие, увеличивает стойкость инструмента.

При нарезании колес со спиральным зубом на штосселе и станине устанавливают специальные винтовые направляющие (на схеме не показаны).

Г. Настройка кинематических цепей станка

1. Цепь главного движения реализует внешнюю связь группы движения скорости резания ФV (П1) и связывает электродвигатель со штосселем: Эл. двигатель — ременная передача d/D — кривошипно-шатунный механизм — коромысло с зубчатым сектором — рейка — штоссель Ш (движение П1). Расчетные перемещения конечных звеньев: n эл. дв.? n двойных ходов долбяка в мин. Уравнение кинематического баланса: n дв.х. = n эл. дв. * d/D = 930 * d/D Формула подбора диаметров сменных шкивов: d/D = n дв.х./ 930

Требуемое число двойных ходов долбяка в минуту определяется по формуле:

V n дв.х. треб. = 1000 * -----, 2L

где скорость резания V в м/мин выбирается по таблице режимов резания (см. табл. 2).

Примечание: S кр — круговая подача в мм на 1 дв. ход долбяка; V — скорость резания в м/мин; i — число проходов.

Таблица 4

Числа двойных ходов в минуту

200

315

425

600

Диаметры шкивов в мм (d/D)

58/202

87/173

120/140

153/107

2. Цепь обката реализует внутреннюю связь группы движения подачи ФS (В2 В3), связывая вращение долбяка и вращение заготовки по цепи:

долбяк (дв. В2) — червячная передача 90/1 — цилиндрические передачи

64/64 * 64/72 * 72/64

гитара обката A/B * C/D — цилиндрические передачи

52/74 * 74/44 * 44/80 *80/39

Червячная передача 1/120 — стол с заготовкой (движ. В3).

На данном станке межосевое расстояние зубчатых колес, А и B постоянно, поэтому А+В = 120. Условия сцепляемости: a + b > c + 15 c + d > b + 15

Цепь круговых подач реализует внешнюю связь группы движения подачи ФS (В2В3).

Подача S кр определяется поворотом долбяка в мм по дуге делительной окружности на один двойной его ход. По этой причине расчетная цепь составляется таким образом, чтобы связывались вращательное и поступательное движения долбяка:

Величина круговой подачи Sкр зависит от свойств материала заготовки, модуля и числа зубьев нарезаемого колеса и выбирается по таблице 2. К станку прилагается десять сменных колес гитары круговых подач (38, 44, 50, 56,60,62,66, 72, 78, 84).

Кроме того сумма зубьев

Z = a + b = 122.

Цепь радиальных подач согласует вращение заготовки и вращение кулачка радиальной подачи по цепи:

стол — червячная передача 120/1 — цилиндрические передачи

39/80 * 80/44 *44/74 *74/52 *40/80

множительная группа радиальных подач IY — червячная передача 1/60 — кулачок. Расчетные перемещения конечных звеньев: 1 об. заг. 360° об. кулачка,

1. Из каких кинематических групп состоит формообразующая часть станка?

2. Какими цепями в станке реализуются группы движения скорости резания и движения подачи?

3. Как осуществляется настройка направления движения резания, движения подачи?

Задание: а) настроить зубофрезерный станок мод. 532 на нарезание косозубого зубчатого колеса (рис. 1); б) составить отчет о проделанной работе.

Исходные данные:

а) Число нарезаемых зубьев Z

б) Модуль mН

в) Наружный диаметр нарезаемого колеса, мм DН

г) Ширина нарезаемого колеса, мм B

д) Угол наклона зуба нарезаемого колеса, град.

е) Шаг винтовой линии зуба нарезаемого колеса, мм T

ж) Направление винтовой линии нарезаемого колеса левое правое

з) Число заходов червячной фрезы K

и) Наружный диаметр червячной фрезы… dФ

к) Угол подъема винтовой линии режущих зубьев червячной фрезы, град

л) Направление винтовой линии режущих зубьев червячной фрезы левое правое

м) Материал заготовки по заданию. DН = mН * (Z/cos + 2), мм

Таблица 1 Иcходные данные для настройки станка

№ вар

Модуль

Нарезаемое колесо

Червячная фреза

Материал

Z

Направл. винт. линии

К

Направл.

винт. линии

1

1

Чугун

33

23

левое

1

49

0°58

правое

2

1

Чугун

38

17

правое

1

49

0°58

-'-

3

1

Чугун

36

27

левое

1

49

-'-

-'-

4

1

Сталь

42

23

правое

1

49

-' -

-'-

5

1

Сталь

45

34

левое

1

49

-'-

-'-

6

1

Бронза

50

35

правое

1

49

-'-

-'-

7

1

Сталь

48

26

левое

1

49

-'-

-'-

8

1

Сталь

54

15

правое

1

49

-'-

-'-

9

1

Сталь

55

36

левое

1

49

-'-

-'-

10

1

Бронза

58

28

правое

1

49

-'-

-'-

11

2

Чугун

40

26

левое

1

62

1°13

-'-

12

2

Чугун

44

14

левое

1

62

-'-

-'-

13

2

Чугун

45

27

левое

1

62

-'-

-'-

14

2

Сталь

47

22

левое

1

62

-'-

-'-

15

2

Сталь

54

16

левое

1

62

-'-

-'-

16

3

Сталь

50

28

правое

1

62

-'-

-'-

17

2

Сталь

53

16

правое

1

62

-'-

-'-

18

3

Бронза

52

23

правое

1

62

-'-

-'-

19

2

Cталь

56

19

правое

1

62

-'-

-'-

20

2

Бронза

58

17

правое

1

62

-'-

-'-

Конструкция и работа станка

Зубофрезерный станок мод. 532 (Рис. 2) предназначен для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямым и винтовым зубом, а также червячных колес диаметром до 125 мм и модулем до 3 мм. Нарезание как цилиндоических зубчатых, так и червячных колес производится методом обката с осевой или диагональной подачей (цилиндрические колеса) и тангенциальной подачей (червячные колеса) в полуавтоматическом цикле. Стол с изделием перемещается по вертикальным направляющим вдоль оси изделия.

При работе с тангенциальной подачей фрезерный суппорт перемещается по направляющим стойки от точного винта.

Кинематическая структура станка нарезание цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями

Для нарезания зубчатого колеса заготовку закрепляют на оправке. Также на оправке закрепляется червячная фреза.

Фрезе и заготовке сообщаются необходимые движения.

Образующая — эвольвентный профиль — получается методом обкатки фрезы относительно заготовки. Направляющая — прямая линия — получается методом касания. Для реализации этих методов в станке имеются 2 кинематические группы формообразования:

1. Группа движения скорости резания — Фv (В1В2);

2. Группа движения вертикальной подачи ФS (П3); Движение Фv (В1В2) сложое с замкнутой траекторией. Внутренняя связь этой группы обеспечивает кинематически согласованное вращение червячной фрезы и заготовки как в червячной передаче (настройка движения обкатки), в внешняя — связывает внутреннюю связь с

Электродвигателем главного движения (настройка скорости резания).

Кинематическая группа движения Фv (В1В2) должна настраиваться по 3-м параметрам: 1. на траекторию — гитарой обката (траектории) Ix = (a/b * c/d); 2. на скорость — гитарой скорости IV = A/B; 3. на направление — настройки нет. Движение осевой подачи Фs (П3) простое с незамкнутой траекторией. Настройка должна производится по 4 — м параметрам: скорость, направление, путь и исходная точка. Практически в лабораторной работе производится настройка только скоростного параметра — круговой подачи SО — величины перемещения суппорта фрезы по вертикали (в мм) за 1 оборот заготовки.

Нарезание цилиндрических зубчатых колес с винтовыми (спиральными) зубьями

Отличие нарезания колес с винтовыми зубьями заключается в другой форме направляющей и, следовательно, в другой кинематике ее получения.

Кинематическая группа осевой подачи должна обеспечивать не прямолинейную, а винтовую траекторию движения. Поэтому ее вид — ФS (П3B4). Внутренняя ее связь согласовывает осевое (вертикальное) перемещение заготовки с ее дополнительным поворотом для получения винтовой линии зуба нарезаемого колеса. Движение осевой подачи ФS (П3В4) сложное с незамкнутой траекторией, а поэтому настраивается по пяти параметрам: 1. на траекторию — гитарой дифференциала iy = (a''/b'' * c''/d''); 2. на скорость — гитарой подач IS = a'/b'; 3. на направление подачи — не перестраивается; 4. на путь упорами на направляющих 5. на исходное положение станины; Внешняя связь обеспечивает передчу движения от двигателя через гитару подач по внутреннюю связь группы.

Настройка кинематических цепей станка

Цепь главного движения реализует внешнюю связь группы движения скорости резания Фv (В1В2) и связывает электродвигатель главного движения со шпинделем инструмента по следующей кинематической цепи: эл. двигатель ременная передача 125/300 передачи 23/37 гитара скоростей

IV =A/B 26/30 24/28 23/23 20/52 шпиндель инструмета В1. Расчетные перемщения конечных звеньев: nД nФ об/мин. Уравнение кинематического баланса:

Гитара скоростей имеет постоянное межосевое расстояние, поэтому сумма зубьев А+В=60=Const.

Набор сменных зубчатых колес представлен в таблице 2.

Таблица 2

Набор сменных зубчатых колес гитары скоростей

23,26,29,31,34,37

Таблица 3

Материал заготовки

V м/мин

черновое фрезерование

чистовое фрезерование

Чугун

Сталь, B < 60 кГ/мм2

Сталь, B < 60 кГ/мм2

Бронза Пластмассы

16… 20 25… 28 20… 25 25… 40 25… 50

20… 25 30… 35 25… 30 30… 60 30… 65

Цепь обкатки (деления) обеспечивает согласованное вращение фрезы и заготовки, а именно: за один оборот фрезы заготовка должна повернуться на K зубьев, т. е. на K/Z своей окружности.

Фреза и заготовка связаны между собой передачами 52/20, 23/23, 24/28, 30/26, дифференциалом, e/f, a/b, c/d, 1/84.

Колеса e и f выбираются из условия: e 36

При фрезеровании прямых зубьев дифференциал отключается и его IДИФ = 1.

Когда дифференциал включен, его IДИФ = 0.5.

Набор сменных зубчатых колес гитары деления приведен в таблице 4.

Таблица 4

Набор сменных зубчатых колес гитары деления

20, 24, 30, 32, 36, 40, 48, 50, 52, 53, 55, 56, 58, 59, 60

61, 62, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 76, 79

80, 82, 83, 86, 89, 90, 96, 97

Вертикальная подача — это величина перемещения суппорта фрезы по вертикали (в мм) за один оборот заготовки. Стол с заготовкой и суппорт фрезы связаны передачами 84/1, 2/20, a'/b', c'/d', 27/21, 4/27, 4/27, далее движение передается на ходовой винт вертикальной подачи с шагом t=15 мм.

Уравнение кинематического баланса вертикальной подачи запишется: 84 2 a' c' 27 4 4

Набор сменных зубчатых колес гитары подач приведен в таблице 5.

Набор сменных зубчатых колес гитары подач

20, 24, 30, 35, 40, 40, 45, 50, 60, 80, 96

Дифференциал, к ак механизм алгебраического сложения двух движений, необходим при настройке станка на нарезание колес с винтовым зубом. В этом случае необходимы те же движения, что и при нарезании прямозубых колес, плюс дополнительно — согласованное вращение заготовки и вертикальное осевое перемещение фрезы ФS (П3В4).

Конечными элементами кинематической цепи дополнительного вращения заготовки являются ходовой винт вертикальной подачи и заготовка. Они связаны передачами:

Ход. винт. 27/4 27/4 21/27 32/27 a" /b" c"/d" 2/30 IДИФ e/f a/b c/d 1/84 заготовка

Уравнение кинематического баланса дифференциала запишется:

Для гитары дифференциала прилагается набор зубчатых колес с числами зубьев от 20 до 80 включительно.

Нарезание червячных зубчатых колес

Червячные зубчатые колеса можно нарезать методом радиальной подачи или методом тангенциальной (осевой) подачи.

На практике в основном используется первый метод. В этом случае необходимы следующие движения формообразования:

аналогичное рассмотренному выше движение ФV (В1В2);

движение радиальной подачи ФS (П5).

Радиальная подача — перемещение заготовки в радиальном направлении за один ее оборот.

Конечные элементы кинематической цепи радиальной подачи — заготовка и ходовой винт радиальной подачи с шагом t=5 мм.

Пример расчета настройки зубофрезерного полуавтомата 532 на нарезание цилиндрического колеса с винтовыми зубьями

Исходные данные:

а) модуль нарезаемого зуба … mН = 3,0

б) число нарезаемых зубьев … z = 45

в) угол наклона зубьев колеса … = 20°

г) направление витков зубьев колеса … правое

д) материал колеса … Сталь 20

е) число заходов червячной фрезы … К = 2

ж) направление витков зубьев фрезы … правое

з) материал фрезы … Сталь Р18

и) угол подъема зубьев фрезы … = 2°45'

к) диаметр фрезы … d фр = 70 мм

Применив метод разложения на множители, получим a = 32; b = 30; с = 40; d = 20.

Расчет величины осевой (вертикальной) подачи стола SВ Для нарезания за один чистовой проход цилиндрического прямозубого колеса примем SВ = 2 мм/об.

По таблице 5 подбираем a' = 20, b' = 40, c' = 45, d' = 40. Настройка гитары дифференциала IY:

Контрольные вопросы

1. Назначение и область применения станка мод. 532.

2. Краткое устройство и принцип работы.

3. Кинематические цепи главного движения, деления и обката, подачи осевой и тангенциальной, дифференциала, радиального врезания.

4. Настройка цепи главного движения, гитар деления, дифферениала при нарезании косозбых и прямозубых колес, косозубых колес с осевой подачей и червячных колес с радиальной подачей.

5. Преимущества и недостатки зубофрезерования с диагональной подачей.

6. Для каких целей осществляется периодическая осевая передвижка инструмента?

8. Какие кинематические цепи настраиваются при нарезании цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес?

9. Какими способами можно производить зубонарезание косозубых цилиндрических

Таблица 1

№ вар.

m, мм

Материал заготовки

JE

J I

b, мм

1

1

Сталь 20Х

35

16

68 059'

61 051'

6

2

1. 5

Сталь 45

42

34

53 034'

48 028'

10

3

2

Чугун

26

18

59 038'

50 058'

7

4

2. 5

Сталь 40Х

34

21

61 044'

54 052'

4

5

1

Сталь 20Х

45

25

63 037'

58 017'

6

6

1. 5

Сталь 45

31

29

50 008'

43 040'

8

7

2

Чугун

52

36

58 026'

52 010'

12

8

2. 5

Сталь 20Х

54

43

53 027'

49 029'

10

9

1

Сталь 40Х

57

55

47 045'

44 017'

12

10

1. 5

Чугун

52

39

550 03'

51 013'

9

11

2

Сталь 40Х

63

41

58 046'

55 008'

14

12

2. 5

Сталь 45

64

27

69 007'

65 009'

12

13

1

Сталь 20Х

44

27

61 008'

55 048'

5

14

1. 5

Сталь 40Х

47

35

55 041'

49 059'

13

15

2

Чугун

67

52

53 048'

50 034'

16

16

2. 5

Сталь 20Х

87

39

67 018'

63 024'

15

17

1

Сталь 40Х

48

32

58 045'

53 056'

12

18

1. 5

Сталь 20Х

76

46

60 056'

57 048'

20

19

2

Чугун

68

31

67 019'

63 039'

8

20

2. 5

Сталь 45

70

47

57 042'

54 032'

11

21

1

Чугун

69

53

54 003'

50 053'

12

22

2

Сталь 20Х

42

27

59 050'

54 042'

10

23

2. 5

Сталь 40Х

96

52

62 049'

60 017'

10

24

1. 5

Сталь 20Х

55

33

61 011'

56 053'

5

25

1

Чугун

77

44

61 048'

58 042'

8

Назначение, устройство и принцип работы зубострогального станка мод. 5П23Б Зубострогальный станок мод. 5П23Б является полуавтоматом и предназначен для чернового и чистового нарезания прямозубых конических колес методом обката в условиях серийного и мелкосерийного производства.

Описание станка. Зубострогальный станок мод. 5П23Б состоит из следующих основных узлов: 1) станины ,

2)стойки,

3)люльки,

4)поворотной плиты ,

5)стола ,

6)делительной бабки.

На направляющих люльки смонтированы два суппорта с резцами. Установка резцов по высоте и по длине производится по специальным калибрам. Установка резцов по длине обеспечивает установку вершин режущих лезвий в плоскости, проходящей через центр станка. Установка резцов по высоте беспечивает пересечение линий движения острия резцов с осью люльки. В процессе работы резцы совершают возвратно-поступательные движения по направляющим люльки. В свою очередь люлька, совершая возвратно-вращательное движение вместе с резцами, кинематически воспроизводит движение производящего колеса. При повороте люльки против часовой стрелки происходит рабочий ход станка, а в обратном направлении — холостой. Во время холостого хода стол с делительной бабкой (бабкой изделия) отводится от резцов на длину, большую, чем высота зубьев, при этом шпиндель изделия продолжает непрерывное вращение в том же направлении и до начала рабочего хода успевает повернуться на кратное число угловых шагов. Стол с делительной бабкой и заготовкой быстро подводится в рабочее положение и начинается обработка очередного зуба. Подвод и отвод столапри съеме и установке заготовки в любой момент цикла обработки, производится поворотом рукоятки управления гидроприводом. Этой же рукояткой включается и выключается гидравлическое устройство для закрепления заготовки. Для вклюения и выключения гидравлического привода и всего станка на стойке имеется пульт управления. Обработка зубьев зубчатых колес может производиться за один, два и более проходов.

Для автоматического выключения станка после окончания нарезания всех зубьев предназначен счетчик циклов. При настройке счетчика циклов необходимо поворотом круговой шкалы установить против отметки число делений, соответствующее числу нарезаемых зубьев. Нарезание заканчивается, когда ноль на круговой шкале совпадает с отметкой.

Кинематические цепи станка 5П23БП

Кинематика станка имеет две формообразующие группы: группу движения скорости резания (движение получения образующей) ФV (П1) и группу движения подачи (движение получения направляющей) ФS (B2B3).

Кроме того в станке имеются группы движения деления Д (B4), врезания Вр (П5) и движений подвода и отвода Всп (П6).

Движение скорости резания ФV (П1) Движением скорости резания ФV (П1) или главным движением является возвратно-поступательное движение резцов. Движение от эл. двигателя к режущим инструментам передается по следующей кинематической цепи.

Решив его относительно гитары настройки получают уравнение кинематической настройки: А IV = ----- = 0. 0028 n дв. ход. В

Рис. 2. Кинематическая схема зубострогального станка мод. 5П23Б.

Согласно расчетного числа двойных ходов в таблице 2 выбирают ближайшее меньшее значение числа двойных ходов и соответствующие ему значения чисел зубьев сменных колес гитары скоростей.

Таблица 2

№№

ступени

Число зубьев сменных шестерен

Число двойных ходов в мин.

A

B

1

29

66

160

2

34

61

200

3

39

56

250

4

45

50

315

5

50

45

400

6

56

39

500

7

61

34

630

8

66

29

800

зубодолбежный станок колесо нарезание

Движение подачи ФS (B2B3) Движение подачи ФS (B2B3) или движение обката, обеспечивающее согла-сованное вращение заготовки и качание люльки, является сложным движением с незамкнутой траекторией. Кинематическая связь вращения заготовки и возвратно-поступательного движения люльки осуществляется со следующей кинематической цепи.

Примечание: при рабочем ходе станка колесо (Z=34) входит в зацепление с венцом внутреннего участка составного колеса Z = 210, а при холостом ходе с венцом внешнего участка Z = 76. Настройка траектории осуществляется определением и настройкой передаточного отношения гитары обката iX. Для этого составляем уравнение кинематичес-кого баланса цепи обката, принимая следующие расчетные перемещения конечных звеньев: Z 1 об. заготовки оборота производящего колеса, ZПЛ

Движение деления Д (B4)

Делительного механизма, как такового, в станке не имеется. Цепью деления является кинематическая цепь, связывающая распределительный вал со шпинделем изделия. Шпиндель изделия постоянно вращается в одном направлении и за время цикла, т. е. за время одного оборота распределительного вала поворачивается на Zi/Z оборота. Таким образом, движением деления Д (В4) является поворот заготовки за время цикла на целое число зубьев Zi, не имеющее общих множителей с числом зубьев Z нарезаемого колеса. Расчетная цепь деления согласовывает вращение распределительного вала и шпинделя бабки изделия:

Распредел. вал ХХII? червячная передача 2/40? iY (K/L * M/N) ?? B4 Расчетная цепь при рабочем ходе получает вращение по той же внешней цепи, что и движение обката, а при холостом ходе по следующей кинематической цепи:

Согласно расчетной цепи движения деления составляем уравнение кинематического баланса, исходя из следующих рассуждений: за один оборот распределительного вала заготовка поворачивается на Zi зубьев, т. е. на Zi/Z оборота.

Таблица 3

Сменные шестерни гитар подачи, обкатки и деления

24,24,30,31,33,34,36,37,39,40,41,42,43,44,46,47,48,50,52,53,54,56,58,59,60,61,62,

63,64,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,78,79,80,82,83,86,89,90,91,93,94,97,100,

104,109, 116,116 = 57 штук

Движение врезания Вр (П5) Движение врезания — движение стола станка по направляющим станины в сторону производящего колеса. Это движение осуществляется кулачком, закрепленным на распределительном валу XIV и является простым с незамкнутой траекторией. Вращение кулачка врезания, а следовательно, и поступательное перемещение стола станка осуществляется от эл. двигателя по следующей кинематической цепи:

Данная кинематическая цепь используется для расчета настройки гитары подач iS. Подачей в зубострогальных станках условно называют время рабочего хода, выраженное в секундах. Кулачок врезания за весь цикл обработки одного зуба делает один полный оборот, т. е. поворачивается на 360°, в то время как за период рабочего хода — лишь на 210°. Расчетные перемещения конечных звеньев можно определить исходя из следующего: число оборотов кулачка за время t сек рабочего хода будет равно 210/360, а двигатель за это время сделает n двиг. * t оборотов.

Таблица 4

ступеней

Число зубьев сменных шестерен

t, сек.

E

F

G

H

1

58

82

94

46

3,7

2

43

97

100

40

4,9

3

54

86

82

58

6,1

4

24

116

109

31

7,4

5

54

86

66

74

9,6

6

46

94

67

73

12,0

7

58

82

47

93

15,1

8

43

97

54

86

19,4

9

47

93

43

97

24,0

10

31

109

54

86

30,2

11

31

109

47

93

37,8

12

24

116

47

93

51,7

13

24

116

40

100

65,4

14

24

116

36

104

75,4

15

24

116

31

109

92,0

16

24

116

24

116

126. 0

Пример расчета настройки

Произвести расчет наладки станка мод. 5П23Б для нарезания прямозубых конических колес, сцепляющихся между собой под углом 90° и имеющих следующие данные:

1. Модуль нарезаемого колеса в мм 1

2. Число зубьев нарезаемого колеса 39

3. Материал заготовки Сталь 20Х

4. Число зубьев сопряженной шестерни 13

5. Угол конуса окружности выступов колеса в град 74°54'

6. Угол конуса окружности впадин колеса в град 68°14'

7. Длина зуба колеса в мм 5 Пусть нарезание колеса производится за один проход.

Контрольные вопросы

1. Назначение и область применения станка мод. 5П23Б.

2. Кинематические цепи главного движения, обката, деления и подачи, звенья настройки этих движений.

3. Расчтные перемещения конечных звеньев, определение их значений.

4. Понятие о производящем колесе.

Таблица 1 Скорости резания при черновом зубострогании

Материал заготовки

Скорость резания, м/мин

Сталь 20Х

14… 16

Сталь 40Х

18… 20

Сталь 45

20… 22

Чугун

20… 22

Таблица 2 Нормативное время обработки одного зуба

Характеристика передачи

Длина зуба b, мм

Время обработки t, сек/зуб

5

2,9

10

6,0

ZK/ZШ 2

13

8,0

16

11,0

19

14,0

22

14,0

5

3,7

10

8

13

9,5

ZK/ZШ > 2

16

14,0

19

17,0

22

17,0

Таблица 3 Паспортное время обработки одного зуба и числа зубьев сменных колес гитары подач

Время обработки

Числа зубьев сменных колес

t, сек/зуб

E

G

F

H

3. 5

86

54

76

64

4. 9

86

54

64

76

7

62

78

76

64

9. 9

64

76

62

78

13. 6

61

79

54

86

18. 9

50

90

54

86

Кинематический анализ и настройка токарно — затыловочного станка модели К96.

Токарно — затыловочный станок мод. К96 (Рис. 1) предназначен для затылования фрез различного назначения: цилиндрических и конических червячных, цилиндрических и фасонных с винтовым зубом, дисковых и гребенчатых резьбовых, а также метчиков.

Рис. 1. Кинематическая схема токарно — затыловочного станка мод. К96.

Условные обозначения:

Число рабочих участков кривой профиля кулачка k;

Число винтовых канавок (число зубьев по торцу) фрезы Z;

Число зубьев, расположенных на длине одного витка нарезки фрезы ZВ;

Осевой шаг винтовой нарезки;

Шаг винтовых режущих канавок Т;

Угол наклона винтовой режущей канавки;

Диаметр фрезы D.

Наиболее характерными для этого станка являются — затылование червячных цилиндрических фрез и затылование дисковых фрез. Особенности затылования червячных цилиндрических фрез

Обычная архимедова спираль может быть образована сочетанием двух движений: равномерного вращения затылуемого инструмента и равномерного поступательного прямолинейного перемещения резца в радиальном направлении на величину, равную шагу спирали за один оборот заготовки — ФV (В1П2). Винтовая архимедова спираль требует, кроме двух указанных, ещё и поступательного перемещения резца вдоль оси затылуемого инструмента на на шаг винтовой линии за один оборот заготовки. Образуется она фасонным резцом посредством одного сложного исполнительного движения скорости резания ФV (В1П2П3), составленного из трех взаимосвязанных элементарных равномерных движений: вращения заготовки В1, поперечного П2 и продольного П3 перемещений резца. Однако затылуемые фрезы имеют не один зуб, а Z зубьев, следовательно, при затыловании необходимо образовать не одну, а Z спиралей начала которых расположены на равных расстояниях друг от друга на окружности, то есть образовать Z- заходную спираль. Для этого необходимо сообщить резцу прямолинейное возвратно — поступательное движение с числом двойных ходов за один оборот шпинделя равным количеству заходов спирали. Для затылования фрез с винтовыми канавками затыловочный суппорт должен получить дополнительное движение, осуществляемое посредством дифференциального механизма. Следовательно, формообразующая часть структуры затыловочного станка представляет одну сложную кинематическую группу (Рис. 2), состоящую из внутренней связи в виде двух кинематических групп с гитарами IX и IY и внешней кинематической связи между двигателем Д1 и точкой 4.

Рис. 2. Структура затыловочного станка для червячных фрез

При затыловании многозубого инструмента, кроме движения формообразования, необходимо осуществить делительный процесс. Так как зубья червячной фрезы расположены на ней по винтовой линии, то делительное движение будет винтовым Д (В1П3). Оно является составной частью сложного формообразующего движения ФV (В1П2П3). Переход от этого формообразующего движения к делительному производится путем разложения исполнительного движения ФV (В1П2П3) на два: на винтовое Д (В1П3) и вспопогательное Всп (П4) — для возвращения резца в исходное положение. Это разложение производится с помощью кулачка К1 (Рис. 2).

Следовательно, группа движения скорости резания ФV (В1П2П3) является одновременно и группой движения деления, но структура кинематических связей последней будет несколько иной (Рис. 2). Внутренняя связь её состоит из одной кинематической цепи с гитарой IY для создания траектории винтового движения деления. Структура внешней связи:

Д1 6 IV 4 и далее по внутренней связи к шпинделю и ходовому винту. 2 IX 3 K1 и к затыловочному суппорту.

Следовательно, внешняя связь — разветвленная. Кулачок К1 выполняет функции:

1) звена настройки на траекторию движения скорости резания;

2) специального реверса:

3) отсчетного звена, расположенного во внешней связи группы движения деления.

Расчетные перемещения исполнительных звеньев при затыловании цилиндрической червячной фрезы определяются следующим образом.

Делительная цепь с органом настройки IX. ZВ 1 об. заг. ------ ходов резца; k

Винторезная цепь с органом настройки IY.

Расчетные перемещения 1 об. заг. мм продольного перемещения резца.

Цепь скорости резания с органом настройки IV.

Расчетные перемещения n мин-1 двигателя n мин-1 заготовки.

Уравнение настройки цепи деления в п. 1 приведено для бездифференциального станка. Если разбить его на два соотношения, то получим Z 1 об. заг. ------ оборотов кулачка; k

Если эту сумму оборотов кулачка связать с оборотом заготовки не через одну кинематическую цепь, а через две цепи и суммирующий механизм, то получим структуру станка К96. Указанное соотношение обеспечивается в нём двумя гитарами IX и IZ.

Для такой структуры каждая гитара будет зависеть только от одного параметра:

IX = f1(Z); IZ = f2(T); IY = f3 ().

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой