 |
Зубообрабатывающий станок | Зубообрабатывающий станок (далее З)металлорежущий станок для обработки зубчатых колес, червяков и зубчатых реек. В зависимости от применяемого инструмента (см. Зуборезный инструмент) различают зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные, зубоотделочные (зубошевинговальные, зубошлифовальные, зубохонинговальные, зубопритирочные, зубообкаточные и зубозакругляющие) станки.
На Зубообрабатывающий станок осуществляют: черновую обработку зубьев, чистовую обработку зубьев, приработку зубчатых колес, доводку зубьев, закругление торцов зубьев.
На зубофрезерных станках нарезают цилиндрические прямозубые, косозубые и с шевронными зубьями колеса, червячные зубчатые колеса. Наиболее распространенные в промышленности вертикальные зубофрезерные станки выпускаются с подвижным столом и неподвижной стойкой и с подвижной стойкой и неподвижным столом (рис. 1). При нарезании зубчатых колес заготовка жестко связана с делительным червячным колесом, получающим вращение от делительного червяка, который сменными зубчатыми колесами кинематически связан с червячной фрезой. Соотношение частоты вращения червячной фрезы и заготовки определяется передаточным отношением набора сменных зубчатых колес.
Наиболее широко применяются зубофрезерные станки, обеспечивающие нарезание зубчатых колес с модулем от 0,05 до 10 мм и диаметром от 2 до 750 мм.
На зубодолбежных станках нарезают цилиндрические зубчатые колеса наружного и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями, блоки зубчатых колес, колеса с буртами, зубчатые секторы, шлицевые валики, зубчатые рейки, храповые колеса и т. п. Обычно нарезание производится методом обкатки, реже - методом копирования (см. Зубонарезание). Наибольшее применение в промышленности имеют вертикальные зубодолбежные станки (рис. 2). Режущим инструментом является долбяк, который движется возвратно-поступательно параллельно оси заготовки. Главное (рабочее) движение - p, при обратном (холостом) ходе x резание не совершается. Движение круговой подачи вр осуществляют, сообщая вращательное движение и долбяку, и заготовке в направлениях 1 и 2 с тем, чтобы они вращались так, как вращались бы, будучи в зацеплении, два зубчатых колеса. Для этого долбяк и заготовку соединяют жесткой кинематической цепью со сменными зубчатыми колесами и реверсивным устройством. При долблении зубьев колес с наружным зацеплением направление вращения долбяка противоположно направлению вращения заготовки (как это показано на схеме), а при долблении колес с внутренним зацеплением эти направления совпадают. Шевронные зубчатые колеса обычно нарезают на горизонтальных зубодолбежных станках поочередно работающими долбяками с косыми зубьями правого и левого направления. Наиболее распространены зубодолбежные станки для нарезания зубчатых колес с модулем от 0,2 до 6 мм и диаметром от 15 до 500 мм; для нарезания зубчатых колес с модулем от 8 до 12 мм, диаметром от 800 до 1600 мм. Обработка по методу копирования осуществляется одновременным долблением всех впадин зубчатого колеса фасонными зуборезными головками (рис. 3). Принцип действия таких головок состоит в том, что фасонные резцы, число которых соответствует числу впадин (зубьев) обрабатываемого зубчатого колеса, укрепленные в головке, производят одновременно (за один проход) долбление всех впадин, после чего разводящее кольцо отводит резцы.
На зубострогальных станках (рис. 4) обрабатывают конические зубчатые колеса с прямыми зубьями по методу обкатки одним или чаще двумя резцами. На этих станках воспроизводится зацепление нарезаемого зубчатого колеса с воображаемым плоским производящим зубчатым колесом; при этом два зуба последнего представляют собой зубострогальные резцы, совершающие возвратно-поступательное движение. Т. о., боковые поверхности каждого из зубьев нарезаемого зубчатого колеса формируются в результате движения резцов и обработки находящихся в зацеплении плоского и нарезаемого зубчатых колес. Процесс нарезания зубьев происходит при движении резцов к вершине конуса заготовки, а обратный ход является холостым (в этот период резцы отводятся от заготовки). Нарезание конических зубчатых колес с круговыми зубьями осуществляется методом обкатки на специальных станках с применением зуборезной резцовой головки, представляющей собой диск с вставленными по его периферии резцами, обрабатывающими профиль зуба с двух сторон (первая половина резцов обрабатывает одну сторону, вторая половина - другую). Наиболее распространены зубострогальные станки для нарезания конических зубчатых колес с модулем от 2,5 до 25 мм и длиной зуба от 20 до 285 мм, для чернового нарезания и чистовой обработки крупногабаритных конических прямозубых колес с модулем до 16 мм, для чернового и чистового нарезания конических колес с винтовыми зубьями с модулем до 25 мм.
Зубошевингование (бреющее резание) производится на зубошевинговальных станках. Основано на взаимном скольжении находящихся в зацеплении зубьев инструмента и обрабатываемого зубчатого колеса при встречном движении (рис. 5). По направлению подачи различают три метода зубошевингования: параллельный, диагональный и касательный. Инструментом является шевер - дисковый, реечный и червячный. Первые два типа - для обработки цилиндрических зубчатых колес, последний - для червячных.
На зубошлифовальных станках производят обработку зубчатых колес обкаткой и профильным копированием при помощи фасонного шлифовального круга (рис. 6, а). По исполнению различают зубошлифовальные станки с вертикальным и горизонтальным расположением обрабатываемого зубчатого колеса. В процессе шлифования методом обкатки воспроизводят зубчатое зацепление пары рейка - зубчатое колесо (рис. 6, б, в), в котором инструментом является шлифовальный круг (или круги), имитирующий рейку. Шлифовальные круги совершают вращательное и возвратно-поступательное движения; последнее - аналогично воображаемой производящей рейке. Обкатываясь по поворачивающемуся (в обе стороны) обрабатываемому зубчатому колесу, шлифовальные круги своими торцами шлифуют поверхности зубьев. По методу обкатки работают также станки с использованием в качестве инструмента абразивного червяка (рис. 6, г).
На зубохонинговальных станках осуществляют обработку прямозубых и косозубых колес с модулем 1,25-6 мм, а также зубчатых колес с фланкированными и бочкообразными зубьями для уменьшения шероховатости поверхности профиля зубьев. Зубохонингование производят на станке, аналогичном шевинговальному, при скрещивающихся осях инструмента (зубчатого хона) и обрабатываемого зубчатого колеса, но не имеющем механизма радиальной подачи. Устанавливаемое в центрах станка зубчатое колесо совершает, кроме вращательного (реверсируемого), также и возвратно-поступательное движение вдоль своей оси. Зубчатый хон представляет собой зубчатое колесо с профилем, изготовленное из пластмассы и шаржированное абразивным порошком, зернистость которого выбирается в зависимости от величины припуска (0,025-0,05 мм) и требований к шероховатости поверхности. Зубохонингование производят при постоянном давлении между зубьями обрабатываемого зубчатого колеса и хона ("в распор") или при их беззазорном зацеплении, при постоянном межцентровом расстоянии. Первый способ обеспечивает изготовление зубчатых колес более высокой точности. Необходимым условием зубохонингования является обильное охлаждение и эффективное удаление металлической пыли с обрабатываемой поверхности.
На зубопритирочных станках после термической обработки зубчатых колес производят операцию зубопритирки. Инструментом служат притиры - чугунные зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с обрабатываемым зубчатым колесом. Притиры смазывают смесью мелкого абразивного порошка с маслом. Обрабатываемое зубчатое колесо (рис.7) обкатывают тремя притирами. Оси притиров со спиральными или прямыми зубьями наклонены к оси обрабатывающего зубчатого колеса; ось третьего притира параллельна оси обрабатываемого зубчатого колеса и вращается попеременно в разных направлениях для обеспечения равномерной обработки зуба с обеих сторон. Притиры также совершают возвратно-поступательное движение в осевом направлении на длине около 25 мм.
На зубообкаточных станках обрабатывают незакаленные зубчатые колеса в масляной среде без абразивного порошка. Обрабатываемое колесо работает в паре с одним или несколькими закаленными колесами-эталонами, изготовленными с высокой точностью. В результате давления зубьев колес-эталонов в процессе обкатывания и возникающего при этом наклепа на поверхностях обрабатываемых зубьев сглаживаются неровности. Этот способ отделки применим лишь для зубчатых колес, не требующих высокой точности, а также не подвергающихся термической обработке.
На зубозакругляющих станках обрабатывают зубья пальцевой конической фрезой, вращающейся и совершающей возвратно-поступательное движение. За один двойной ход фрезы зубчатое колесо поворачивается на один угловой шаг. Перемещение инструмента вдоль зуба (рис. 8) осуществляется под действием вращающегося фасонного кулачка. На станках осуществляют закругление прямых и косых зубьев зубчатых колес наружного и внутреннего зацепления диаметром до 320 мм, а также снимают фаски и заусенцы с торцов зубьев после их нарезки. Во время работы ось инструмента находится в вертикальном положении, а заготовка наклонена к этой оси под углом 30-45°. Станок работает по автоматическому циклу: быстрый подвод инструмента к заготовке, рабочая подача и возврат инструмента в исходное положение. Заготовка закрепляется в приспособлении на оправке.
Лит.: Балакшин Б. С., Основы технологии машиностроения, М., 1969; Яхин А. Б., Ефимов В. П., Технология приборостроения, М., 1955; Технология электроприборостроения, М. - Л., 1959; Гаврилов А. Н., Технология авиационного приборостроения, 2 изд., М., 1962; Соколовский А. П., Научные основы технологии машиностроения, М. - Л., 1955; Чарнко Д. В., Основы выбора технологического процесса механической обработки, М., 1963.
В. В. Данилевский.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
