§ 229. Понятие о зубоотделочных станках

Зубоотделочные станки применяют для окончательной обработки зубьев колес. Они бывают следующих типов.

Шевинговочные станки производят обработку зубьев особым инструментом — шевером, представляющим собой режущее зубчатое колесо или рейку. Их применяют для отделки термически необработанных,колес, имеющих припуск на зубьях 0,1—0,25 мм. Зубья шевера на боковых сто­ронах имеют неглубокие канавки, которые образуют режущие кромки, соскабливающие очень тонкую стружку с боковых, поверхностей зубьев заготовки.

Схема шевингования режущего зубчатого колеса показана на фиг. 433, а. Шевер А в процессе работы вращается (движение 2) и приводит во вра­щение заготовку Б, которой в то же время сообщается принудительное поступательно-возвратное движение /.

В конце каждого хода заготовки Б ей сообщается вертикальная подача (движение 3). Оси шевера А и заготовки Б скрещиваются (обычно под углом 15°), вследствие чего получается взаимное поперечное скольжение зубьев и соскабливание тонкой стружки с зубьев заготовки. Обработку прямозубых колес производят шевером с винтовыми зубьями.

Зубообк а точные станки применяют для обкатки термически не обработанных зубчатых колес. Как видно из схемы на фиг. 433,6, колесо Б обка­тывается тремя закаленными зубчатыми колесами-эталона­ми a_!, A₂ и А₃.

Эталоны расположены под углом 120°, и один из них является ведущим А₁. При обкатке поверхность зубьев сглаживается более твердыми эталонами и получает наклеп, а сами зубья окончательно профилируются. Обкатку ве­дут сначала в одну сторону, потом в другую, чтобы обеспе­чить равномерное сглажива­ние и уплотнение обеих сто­рон каждого зуба.

Фиг. 433. Схема работ на зубоотделочных станках

Зубопритирочные станки производят притирку при помощи трех чугун­ных колес А_] А₂ и А₃ (фиг. 433, в), шаржированных мелкозернистым абра­зивом.

Притираемое зубчатое колесо Б получает вращение (движение /) с одно­временным поступательно-возвратным осевым движением (движение 2).

Притиры A_lt А₂ и А₃ приводятся во вращение колесом Б. Ось притира А₁ параллельна оси притираемого колеса Б, а оси притиров А₂ и А₃ повернуты под углом до 10° (в зависимости от угла наклона зубьев притиров).

Глава xliii

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

§ 230. Электроискровой метод обработки металлов

Электроискровой способ обработки металлов (изобретен Б. Р. и Н. И. Лазаренко) применяют преимущественно для прошивки неглубоких отвер­стий, изготовления штампов, упрочнения поверхности инструментов, извле­чения из отверстий сломанных сверл, метчиков и других подобных инстру­ментов, а также заточки твердосплавных пластинок. Обработке подвергают закаленные стали, твердые сплавы и другие весьма твердые материалы, которые не могут быть обработаны обычными способами.

Этот метод обработки основан на явлении эрозии (разрушения) металла под действием электрических искровых разрядов.

Сущность электроискрового метода состоит в сле­дующем: два металлических электрода U и D (фиг. 434, а), находящиеся

под током, сближают, пока не достигнут расстояния пробивного зазора А. Далее происходит пробой этого зазора под действием электрического поля. Вначале единичные электроны Э вырываются с наиболее выступающих неровностей катода U, устремляясь к аноду (обрабатываемой детали D), и, достигнув его, образуют канал сквозной проводимости, окруженный ионами, затем по этому каналу проходит вся энергия, запасенная системой. Под действием громадной мощности, протекающей через узкий канал сквоз­ной проводимости, происходит разрушение анода — обрабатываемой детали, от которой отрываются частицы металла и выбрасываются с большой ско­ростью.

Фиг. 434.

а — схема действия электродов при обработке отверстий электроискровым способом; / — электроды перед сближением; 1 — начало ионизации; 3 — поток электронов и распла­вление металла; 4 — образование лунки вследствие выбрасывания частиц жидкого ме-' талла: 6 — различные формы электродов и прошиваемых ими отверстий; У—электрод-инструмент; D — электрод-деталь

Искровой разряд должен протекать в жидкой среде, что объясняется следующими соображениями.

1. Жидкая среда преграждает путь выбрасываемым из анода частицам металла и защищает инструмент (катод) от отложения на нем этих частиц. Тем самым инструмент предохраняется от искажения формы.

2. Жидкая среда повышает переходное сопротивление искра — металл, увеличивая разрушающее действие искрового импульса.

3. Порошок металла, образующийся в процессе обработки, частично остается взвешенным в жидкой среде и, втягиваясь электрическим полем в междуэлектродное пространство, позволяет значительно увеличивать ра­бочий зазор между электродами.

При изготовлении отверстий электроискровым способом можно получить любой контур в зависимости от формы инструмента-катода (фиг. 434, б).

Принципиальная схема станка для электроискровой обработки пред­ставлена на фиг. 435, а, конструктивная схема — на фиг. 435, б.

Источником тока служит генератор с независимым возбуждением, мощ­ностью 8—10 кет, напряжением 220 в.

Ток через переменное сопротивление R поступает в конденсатор С и далее в разрядный контур, в котором при сближении электродов возни­кает электрическая искра. Электрод-инструмент 3 закрепляется в приспо­соблении на нижнем конце шпинделя. Обрабатываемая деталь / помещается в изолированную ванночку 2, заполненную жидкостью (керосин или масло).

Требуемый режим обработки устанавливают путем изменения величины емкости и сопротивления в контуре. Шпиндель с электродом-инструмен­том в процессе обработки подается автоматически при помощи специаль­ного реле, включенного в питающую цепь и ^регулированного на величину рабочего тока. Искровой разряд характеризуется следующими параметрами: продолжительность разряда 10~⁵—10~⁸ сек; температура канала 6000—11 000°; площадь поражения <1 мм*; мгновенная плотность тока в канале > 10 000 а/мм².

Обработку электроискровым способом производят на различных режи­мах: черновом, чистовом и отделочном, характеризуемых электрическими параметрами контура (напряжением, током и емкостью).

Электр о д - и инструмент большей частью изготовляют, из латуни. реже из красной меди или меднографитовой массы.

Фиг. 435. Принципиальная схема станка для электроискровой обработки-/ — заготовка; 2 — ванна; 3 — инструмент (катод).

Точность обработки (т. е. отклонение полученных размеров от заданных) колеблется в пределах от 0,015—0,02 до 0,6—0,8 мм независим: от величины отверстия. Она определяется величиной зазора между стен­ками отверстия и инструментом. Величина зазора на сторону в среднем достигает при черновом режиме обработки 0,5—0,6 мм, при чистовом 0,03— 0,06 мм. В процессе обработки рабочий конец катода- инструмента сильно изнашивается и становится коническим, поэтому и отверстия, осо­бенно глубокие, получаются слегка коническими. Угол наклона образующей конуса при работе на черновом режиме в среднем достигает 1°30', на от-делочном 0°30'.

Чистота поверхности, обрабатываемой электроискровым спо­собом, определяется наличием лунок на месте вырванного металла. На величину лунок влияет режим обработки; в среднем можно принять, что, при черновом режиме чистота поверхности соответствует 3—4-му классам чистоты по ГОСТ, при чистовом режиме — 4—5-му классам, а при отде­лочном — 5—7-му классам чистоты.

К числу недостатков электроискрового способа обработки относятся малая производительность, трудность получения высокой чистоты поверх­ности и большой расход инструмента вследствие быстрого износа.