Глава xl1i

ОБРАБОТКА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Зубообрабатывающие станки разделяются на следующие типы.

По назначению различают станки для нарезания цилиндрических колес и червячных колес; конических колес; шевронных колес; зубчатых реек.

По характеру рабочего движения и виду режущего инструмента станки делятся на зубофрезерные, работающие фрезами; зубодолбежные, работаю­щие долбяками; зубострогальные, работающие рейками-гребенками или спе­циальными резцами.

По виду обработки различают станки для черновой обработки зубьев; для чистовой обработки зубьев; для приработки зубчатых колес; для доводки зубьев; для закругления торцов зубьев.

§ 227. Фрезерование зубчатых колес. Зубофрезерный станок

На зубофрезерных станках производят нарезание по методу обкатки цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес. Инструментом служит червячная фреза, представляющая собой .червяк с канавками, профрезерованными перпендикулярно нарезке. При пере­сечении канавок с винтами нарезки образуются зубья, которые подвергают затыловке (фиг. 426).

На фиг. 427 дан общий вид, а на фиг. 428 — кинематическая схема зубо-фрезерного станка.

На направляющих горизонтальной части станины станка устанавливаются стол и передвижная стойка. По направляющим вертикальной части станины перемещается в вертикальном направлении суппорт с фрезой.

От главного электродвигателя 5 (фиг. 428) через соответствующие кине­матические цепи приводятся во вращение шпиндель 2 с червячной фрезой и стол 3 с заготовкой. Фрезерный суппорт 4 совершает вертикальную подачу, а стол 3 — горизонтальную подачу.

Электродвигатель 1 сообщает фрезерному суппорту 4 ускоренное пере­мещение на холостом ходу.

Настройка станка, производится при помощи гитар: скоростной i_ск подач i_nod, деления 1_дел и дифференциала 1_диф.

Схема взаимного расположения фрезы и обрабатываемой заготовки при нарезании пря­мозубых и косозубых цилиндрических колес червячной фрезой по методу деления

показана на фиг. 429. При работе станка осуществляется вращение червячной фрезы п_ф об/мин; враще­ние заготовки п₃ об/мин; вертикальная подача фрезы s_e мм/об. При фрезеровании прямозу­бых колес (фиг. 429, а) фреза поворачивается относительно торцевой плоскости колеса на ве­личину угла подъема винтовой линии фрезь: = .

Тогда витки фрезы, обращенные к за­готовке, принимают положение, параллельное оси заготовки, что обеспечивает нарезание прямых зубьев.

Вращение фрезы и вращение заготовки связываются отношением

где а — число заходов червячной фрезы;

— число зубьев, нарезаемых на заготовке.

Фиг. 427. Общий вид зубофрезерного станка:

\ — электродвигатель главного привода; 2— фрезерный суппорт; 3 — червячная фреза; 4 — шпиндель; 5 — ст4^, 6—стойка; 7 — оправка для крепления заготовки; 8— насос для подачи охлаждения.

Отсюда следует, что при каждом обороте червячной фрезы заготовка должна получать — оборотов.

Вертикальное перемещение фрезы должно быть таким, чтобы при каждом обороте заготовки фреза опускалась на принятую величину подачи S_в мм/об.

Фиг. 428. Кинематическая схема зубофрезерного станка.

При фрезеровании косозубых колес (фиг. 429, б) ось фрезы поворачи­вается относительно торцевой плоскости колеса на угол

где а — угол подъема витков фрезы;

— угол наклона зубьев колеса.

Знак плюс берут в случае, если направления наклона витков фрезы и зубьев колеса разноименные (одна левая, вторая правая или наоборот), минус — если-оба направления одноименные (оба правые или оба левые).

Вращение фрезы, и заготовки при нарезании косозубых колес связаны зависимостью

где — величина дополнительного числа оборотов заготовки.

Иначе говоря, каждому обороту фрезы должно соответствовать

оборотов заготовки. Знак плюс или минус означает нарезание правых или левых косых зубьев

Вертикальное перемещение фрезы при нарезании косых зубьев связано с вращением заготовки той же зависимостью, что и при нарезании прямых зубьев.

Настройка зубофрезерного станка состоит в установке и выверке червяч­ной фрезы, установке фрезерного суппорта под соответствующим углом. установке, выверке и креплении заготовки, подборе и установке сменных колес на гитарах скоростей, подач, деления и дифференциала.

Настройка гитары скоростей. Уравнение баланса кинематической цепи главного движения имеет вид

n_ф = 1440 * 5/22 i_ck 30/35*23/23*20/20*20*60 = 1000v/ d_ф

откуда

i_ck = 3.4v/d_ф

где i_ck — передаточное отношение гитары скоростей;

v — скорость резания в м/мин;

d_ф — диаметр фрезы в мм.

Настройку гитары деления про­изводят из условия: за один оборот фрезы заго­товка должна повернуться на — оборотов. Тогда уравнение баланса кинематической цепи деления будет

1*60/20*20/20*23/23*35/30i_дi₀i_дел 1/84 =

где i_д — передаточное отношение дифференциала,

о ткуда

i_дел = 24/ i_дi_{0 *}

Настройку гитары подач производят из условия: за один . оборот заготовки фреза должна переместиться на величину вертикальной подачи s_fl.

Уравнение баланса кинематической цепи подач будет

1*84/1*2/20i_под27/21*4/27*15 = s_в мм/об

откуда

i_под =2/3s_г

Настройку гитары подач при нарезании чер­вячных колес производят, исходя из того же условия, что и в пре­дыдущем случае, с той разницей, что вместо вертикальной подачи фрезы происходит горизонтальная подача стола с заготовкой.

Уравнение баланса кинематической цепи подачи в этом случае будет

Т/t_в*27/4*27/4*21/27*32/27i_диф2/30i_дi₀i_дел1/84 =1

где s_г — горизонтальная подача стола в мм/об заготовки.

Настройку гитары дифференциала производят при

Т нарезании косозубых колес из условия, что за —- * оборотов винта вертикалькой подачи заготовка должна получить один оборот. Уравнение баланса кинематической цепи дифференциала будет

Т/t_в*27/4*27/4*21/27*32/27i_диф2/30i_дi₀i_дел1/84 =1

о ткуда после преобразований

i_диф = 5.9683

где — угол наклона зубьев нарезаемого колеса;

— нормальный модуль нарезаемого косозубого колеса; а—число заходов червячной фрезы.