Накладка, настройка зубофрезероного автомата мод. 5К324А - метод. указания ЛР

11

9. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА СТАНКА И НАСТРОЙКА КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Кинематическая структура зубофрезерного станка (рис. П.2, прил. 3) состоит из следующих цепей:

а) скоростной; б) деления; в) подачи;

г) дифференциала. Дополнительные цепи:

а) периодического перемещения фрезы; б) ускоренных перемещений.

9.1. Скоростная цепь – привод вращения фрезы

Фреза получает вращение от электродвигателя мощностью 7,5 кВт с числом оборотов 1460 мин-1 через клиноременную передачу Ø116-Ø234, скоростную гитару A-B, зубчатые колѐса 29-29,29-29,29- 29,17-68.

Расчѐт и настройка скоростной цепи заключаются в определении передаточного отношения и подборе чисел зубьев зубчатых колѐс гитары скоростей. Выполняется в соответствии с расчѐтным соотношением движений начального и конечного звеньев кинематической цепи (частота вращения электродвигателя nэ должна соответствовать частоте вращения фрезы nф)

nэ → nф

по уравнению кинематического баланса (в общем виде)

где iс.ц. – общее передаточное отношение постоянных передач скоростной цепи, равное произведению передаточных отношений всех ки-

нематических пар; BA - передаточное отношение зубчатых колѐс A и

B гитары скоростей.

Из уравнения (1) получаем

12

где Cс.ц.= nэ* i с.ц. - постоянная скоростной цепи .

Гитара скоростей имеет постоянное расстояние между осями

Частота вращения фрезы в минуту nф определяется из формулы скорости резания

1000* V nф = ,

* Dеф

где V – скорость резания, м / мин;

Dеф – наружный диаметр червячной фрезы, мм.

Скорость резания определяется по нормативам режимов резания (табл. 1).

При выполнении отчѐта уравнения кинематического баланса настройки всех цепей станка следует записать в развѐрнутом виде с перечислением всех кинематических пар.

Таблица 1

Наружный диаметр Dеф червячных модульных фрез и угол ωд подъема винтовой линии фрезы определяется по ГОСТ 9324-80 (табл. 2) в зависимости от степени точности обрабатываемых зубчатых колѐс.

13

Рекомендуемое назначение фрез:

класса AAдля колѐс 6-й, 7-й степеней точности; класса А- для колѐс 8-й степени точности; класса В – для колѐс 9-й степени точности;

класса С – для колѐс 10-й и 11-й степеней точности.

По выбранным значениям скорости резания и наружного диаметра фрезы определяем частоту вращения фрезы, по уравнению (2) рассчитываем передаточное отношение скоростной цепи и побираем зубчатые колѐса А и В. Схема гитары скоростей показана на рис.П.3, прил.4.

Зубчатые колеса А и В побираются решением системы уравнений (2) и (3) из набора сменных колес гитары скоростей (с. 11) с учетом соблюдения условия (3).

Погрешность передаточного отношения гитары должна обеспечивать скорость резания в пределах, заданных в табл.1.

14

9.2. Цепь обкатки (деления)

Для обработки зуба по методу обкатки фреза и заготовка должны вращаться так , как вращались бы находящиеся в зацеплении червяк и червячное колесо. Фреза и заготовка связаны между собой кинематической цепью: фреза, зубчатые колѐса 68-17, 29-29, 29-29, 2727, дифференциал, зубчатые колѐса 58-58, e-f , гитара деления a-b, c- d, зубчатые колѐса 33-33 , 36-36, червячная передача 1-96, заготовка.

1. Настройка гитары обкатки (деления) должна обеспечить согласованное вращение фрезы с вращением заготовки по расчѐтному

соотношению (один оборот фрезы должен соответствовать К на 1 Z

оборота заготовки).

1 об.ф. → KZ оборота заготовки,

где К – число заходов червячной фрезы; Z – число зубьев нарезаемого колеса.

Уравнение кинематического баланса цепи деления (в общем

виде)

где i ц.д. –общее передаточное отношение постоянных передач цепи деления; i диф- передаточное отношение дифференциала (i диф = 1 -

дифференциал отключѐн , водило неподвижно); ef - сменные колѐса для увеличения диапозона регулирования сменных колѐс гитары де-

ления; при Z ≤161 используют колѐса ef = 5454 =1; при Z ≥162 исполь-

зуют колѐса ef = 7236 = 21 ; ba · dc - передаточное отношение гитары деле-

ния.

15

Из уравнения (4) получаем формулу настройки гитары деления

f

где С ц.д= e iц.д . iдиф - постоянная цепи деления.

Схема гитары деления показана на рис. 5, а) , прил. 4.

Набор сменных зубчатых колѐс гитары обкатки (деления): 24, 25, 25, 30, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 47, 48, 50, 53, 55, 58, 59, 60 , 61, 62, 65, 67, 70, 71 , 73, 75, 79, 80, 83, 85 , 89, 90, 92, 95, 98, 100.

Зубчатые колеса гитары обкатки (деления) подбираются путем разложения числителя и знаменателя натуральной дроби, представ-

ляющей расчетное передаточное отношение, полученное по форму-

ле (5), на простые сомножители с соответствующей заменой их числами зубьев колес из набора сменных колес, а также с соблюдением условия неизменности величины исходной натуральной дроби.

После подбора зубчатых колѐс их необходимо проверить на сцепляемость.

Условие сцепляемости: a+b-c≥15; a+d-b≥15.

Примечания : 1. Погрешность передаточного отношения при подборе сменных колѐс гитары деления не допускается.

2. Конструкция гитары деления позволяет настраивать еѐ через одну пару и через две пары (табл. 3) .

16

Таблица 3 Установка фрезы и промежуточных колѐс в гитарах деления и

дифференциала при нарезании цилиндрических косозубых колѐс

Левое

Левое Правое

Левое

17

9.3. Цепь вертикальной подачи

Под вертикальной подачей понимается величина перемещения Sв суппорта фрезы по вертикали (в мм) за один оборот заготовки. Стол с заготовкой и суппорт фрезы связаны передачами : заготовка; червячная передача 96-1; зубчатые колѐса 36-36; 33-33 ; червячная передача 2-26; зубчатые колѐса 44-44; гитара подач a1-b1; зубчатые колѐса 39-65, 50-45-45; червячная передача 1-24; ходовой винт с шагом 10 мм, суппорт фрезы.

1. Настройка гитары подач ведѐтся в соответствии с расчѐтным соотношением

1 об.заг → Sв, мм,

по уравнению кинематического баланса

где i ц.п – общее передаточное отношение постоянных передач цепи вертикальной подачи;

a1 - передаточное отношение зубчатых колѐс a1 и b1 гитары b1

подач; t х.в. – шаг ходового винта вертикальной подачи (равен 10 мм). Из уравнения (6) получаем

где Cц.п.= i ц.п. tх.в - постоянная вертикальной подачи.

Гитара подач имеет постоянное расстояние между осями зубчатых колѐс a и b , поэтому сумма их зубьев постоянна:

a1 + b1= 96. (8)

Набор сменных зубчатых колѐс гитары подач: 28, 32 , 43 , 48 , 53 , 64 , 68.

Величины подач при фрезеровании цилиндрических зубчатых колѐс с червячными фрезами из быстрорежущей стали приведены в табл. 4.

По выбранному значению подачи определяем передаточное отношение гитары подач по уравнению (7) и подбираем зубчатые колѐса a1 и b1 , соблюдая условие (8). Подбор аналогичен подбору колес скоростной гитары.

18

Примечание: Для косозубых колес с углом наклона зуба β д значение подачи, приведенное в табл. 4., необходимо умножить на соs βд. Схема гитары цепи подач показана на рис. 4, прил. 4.

19

9.4. Цепь дифференциала.

Служит для сообщения заготовке дополнительного вращения при нарезании зубчатых колѐс с винтовыми зубьями . Посредством дифференциала дополнительное вращение складывается с основным или вычитается из него. Схема дифференциала показана на рис. 3

Рис. 3. Схема дифференциала

Дифференциал может иметь следующие передаточные отноше-

ния:

водило неподвижно - i диф=1;

водило ведущее - i диф=2; водило ведомое - i диф=1/2.

Суппорт фрезы и заготовка связаны кинематической цепью: суппорт фрезы; ходовой винт с шагом 10 мм; червячная передача 24- 1; зубчатые колѐса 33-22; гитара дифференциала a 2 -b 2 , c 2 -d 2 , зубчатые колѐса 27-27; червячная передача 1-45; водило дифференциала; конические колѐса дифференциала 27-27, далее по цепи обкатки -58- 58, e-f ; a-b-c-d; 33-33; 35-35; 1-96; заготовка.

Расчѐт настройки гитары дифференциала ведѐтся из условия получения винтовой линии зуба колеса заданного шага Т (мм) по расчѐтному соотношению

Т, мм → 1доп. об. заг.,

то есть вертикальное перемещение суппорта с фрезой на величину шага Т винтовой линии нарезаемого колеса должно соответствовать одному дополнительному обороту заготовки.

Уравнение кинематического баланса цепи дифференциала (в общем виде)